Способ формирования покрытия на поверхности детали электроконтактной приваркой пучка металлических проволок



Способ формирования покрытия на поверхности детали электроконтактной приваркой пучка металлических проволок
Способ формирования покрытия на поверхности детали электроконтактной приваркой пучка металлических проволок

 


Владельцы патента RU 2489241:

Нафиков Марат Закиевич (RU)

Способ может быть использован при восстановлении изношенных деталей электроконтактной приваркой металлических проволок. Перед приваркой формируют пучок из разнородных по свойствам металлических проволок. При этом сплетают их, по крайней мере, в два слоя с противоположным направлением завивки, что обеспечивает точечное касание проволок смежных слоев. Сформированный пучок проволок прижимают к наплавляемой поверхности роликом-электродом и приваривают его путем пропускания импульсов электрического тока между роликом-электродом, пучком проволок и деталью. Увеличенное тепловыделение и низкая жесткость жгута способствуют разогреву и деформации присадочного металла, формированию прочного сварного соединения. Использование разнородных по свойствам проволок позволяет сформировать покрытие с необходимыми физико-механическими свойствами. 2 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области электроконтактной сварки и наплавки и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей.

Известен способ формирования покрытия на поверхности детали электроконтактной приваркой пучка металлических проволок, при котором пучок проволок прижимают к наплавляемой поверхности роликом-электродом и осуществляют приварку путем пропускания между роликом-электродом, пучком проволок и деталью импульсов электрического тока [1].

Недостатком известного способа является низкое тепловыделение в присадочном материале - пучке металлических проволок вследствие его высокой электропроводности. Пучок собирают из параллельных проволок, касающихся друг друга по образующим.

Изобретение позволяет получить новый технический эффект - повысить разогрев присадочного материала, увеличить прочность сварного соединения, увеличить толщину покрытия, расширить свойства получаемых покрытий.

Этот технический эффект достигается тем, что перед приваркой пучок из металлических проволок, разнородных по свойствам, сплетают в жгут с противоположными направлениями завивки его слоев.

На фиг.1 показана схема электроконтактной приварки к поверхности детали пучка металлических проволок, сплетенных в жгут. На фиг.2 показана конструкция жгута.

К поверхности детали 1, на которой формируют покрытие 2, роликом-электродом 3 прижимают пучок 4 металлических проволок 5, сплетенных в жгут 6, имеющий слои 7 и 8 с противоположными направлениями завивки.

Способ может быть реализован следующим образом. Сплетают жгут 6 из пучка 4 разнородных по свойствам металлических проволок 5 по меньшей мере в два слоя 7 и 8 с противоположными направлениями завивки его слоев 7 и 8. Основная часть проволок 5 изготовлена из материала, имеющего хорошую свариваемость с деталью 1. Для деталей 1 из конструкционных сталей таким материалом проволок 5 являются малоуглеродистые стали. Для повышения износостойкости металлопокрытия 2 часть проволок 5 жгута 6 может быть из легированных или инструментальных сталей, а для увеличения теплопроводности металлопокрытия 2 в жгут 6 добавляют медные проволоки 5.

При противоположных направлениях завивки слоев 7 и 8 проволоки 5 касаются друг друга не по образующим, как в прототипе, а в точках, что увеличивает электрическое сопротивление жгута 6, повышает тепловыделение непосредственно в присадочном металле. Сказанное, наряду с пониженной осевой жесткостью сплетенного жгута 6, благоприятно сказывается на его радиальной и осевой деформации и, следовательно, на прочности сварного соединения.

После приварки производят финишную шлифовку покрытия 2. На поверхности детали 1 чередуются участки из различных металлов - малоуглеродистой, инструментальной или легированной сталей и меди. Такая структура благоприятно сказывается на износостойкости покрытия 2.

Проволоки 5 из инструментальной стали или меди к детали 1 или к малоуглеродистой стали жгута 6 не привариваются, но, входя в состав плетеного жгута 6, прочно удерживаются в покрытии 2.

Путем изменения живого сечения жгута 6 регулируют толщину покрытия 2. Рекомендуемый диаметр металлических проволок 5 в жгуте 6 0,3-0,6 мм, число жил жгута 6 - 15-30.

Пример осуществления способа. Приваривался на образец диаметром 50 мм из стали 45 сплетенный в два слоя жгут, содержащий 13 жил проволок диаметром 0,6 мм, 8 из которых из стали 10, остальные из бронзы Бр. ОФ 6.5-0,15. Режим приварки: действующее значение тока I=8 кА, усилие на ролике-электроде F=1,5 кН, длительность импульсов тока tИ=0,04 с, длительность пауз между импульсами tП=0,08 с. Одновременно для контроля приваривался пучок таких же проволок известным способом. При приварке предлагаемым способом толщина покрытия составила 0,5 мм, после снятия дефектного слоя шлифованием 0,3 мм. Прочность сварного соединения покрытия с основным металлом детали составила 250 МПа. При известном способе толщины покрытия были соответственно равны 0,4 и 0,2 мм. Прочность сварного соединения составила 160 МПа. При шлифовании покрытия, сформированного известным способом, бронзовая составляющая покрытия частично отслаивалась.

Из приведенного примера видно, что при применении предлагаемого способа сварное соединение получается более прочным, а покрытие более качественным по сравнению с известным способом.

Источник информации

1. Пат. 2431553 Российская Федерация, МПК В23К 11/06. Способ получения покрытия на поверхности детали электроконтактной приваркой / Р.Н. Сайфуллин, М.З. Нафиков, B.C. Наталенко, А.П. Павлов; заявитель и патентообладатель Башкирский государственный аграрный университет. - №2010106520/02 заявл. 24.02.2010. Бюл. №29.

Способ формирования покрытия на поверхности детали электроконтактной приваркой пучка металлических проволок, включающий прижатие пучка проволок к наплавляемой поверхности роликом-электродом и приварку путем пропускания между роликом-электродом, пучком проволок и деталью импульсов электрического тока, отличающийся тем, что пучок из разнородных по свойствам металлических проволок перед приваркой сплетают в жгут, при этом образуют слои проволоки с противоположным направлением их завивки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контактной роликовой приварке металлических порошков и может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей типа тел вращения.

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для роликовой электроконтактной сварки с вводом ультразвуковых колебаний, и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей, а также при роликовой сварке спиральных швов.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к нанесению порошковых покрытий с помощью электроконтактной сварки, и может быть использовано для восстановления и упрочнения рабочих поверхностей.

Изобретение относится к способу и устройству соединения металлических листов, которые позволяют выравнивать уступ, заданный в соединительной части двух металлических листов, и уменьшать ступенчатый градиент соединительной части.

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано для восстановления изношенных деталей машин при их электроконтактной наплавке проволокой.

Изобретение относится к области электроконтактной роликовой сварки и приварки присадочных материалов и может быть использовано при определении качества восстановления наружных цилиндрических поверхностей изношенных деталей.

Изобретение относится к области электроконтактной роликовой сварки и приварке присадочных материалов и может быть использовано при определении режимов электроконтактной приварки металлических сеток при восстановлении изношенных деталей типа вал.

Изобретение относится к электроконтактной роликовой приварке ферромагнитных порошков и может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей.
Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при восстановлении и упрочнении изношенной стальной детали посредством электроконтактной приварки к стальной детали стальной среднеуглеродистой ленты.

Изобретение относится к области контактной сварки, в частности к области восстановления изношенных валов контактной приваркой стальных проволок. Восстанавливают вал одновременной приваркой двух присадочных проволок с противоположных сторон вала, причем точное их взаиморасположение перед наплавкой обеспечивают при помощи кондуктора с двумя направляющими сквозными отверстиями. Плоскость, проходящая через оси отверстий кондуктора, перпендикулярна оси вала. Расстояние между осями отверстий равно сумме диаметров вала и присадочной проволоки. 2 ил.

Изобретение относится к способу роликовой приварки и может быть использован при формировании на поверхности стальной детали металлопокрытия из цветных металлов и сплавов, таких как медь, латуни, бронзы и др. Перед приваркой изготавливают комбинированную присадку, содержащую проволоку из малоуглеродистой стали, пропущенную через тонкостенную трубку из цветного металла. Трубка имеет перфорированные по одной ее стороне отверстия. Комбинированную присадку приваривают к детали перфорированной стороной контактной сваркой роликом-электродом. Изобретение позволяет сформировать на детали металлопокрытие со сплошным однородным поверхностным слоем из цветного металла достаточной прочности для его последующей механической обработки. 4 ил.

Изобретение может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей типа тел вращения. Приварку порошка производят одновременно в двух точках перекрывающимися точками при постоянном расстоянии между смещенными на половину ширины токоподводящим и токоотводящим роликами. В околошовной зоне на порошковый материал воздействуют давлением, равным или большим сварочного давления, для создания повышенной плотности порошкового материала по сравнению с его плотностью при свободной насыпке и в зоне приварки. Поперечный изгиб детали компенсируют с помощью роликового люнета, установленного с обеспечением постоянного давления роликовых электродов на слой привариваемого порошка. Расположенный между поверхностью детали 1 и контактной поверхностью роликового электрода 3 слой порошка 11 с двух сторон окружен слоем приваренного порошка 9, а с третьей стороны - зоной порошка 10, расположенной между уплотнительным элементом 7 и деталью 1. По ходу движения роликового электрода находится слой порошка 12, предварительно уплотненный уплотнительным элементом 7. Такое соотношение плотностей порошка в различных зонах обеспечивает вытеснение из-под сварочного электрода 3 из зоны сварки строго определенного количества порошка и позволяет регулировать толщину привариваемого слоя. Способ исключает зависимость влияния диаметра обрабатываемой детали на качество получаемого металлопокрытия. 2 ил.

Изобретение относится к способу изготовления соединенного тела, соединенному телу, устройству для его изготовления и способу соединения множества композитных материалов. Способ изготовления соединенного тела содержит этапы: (i) подготовку множества композитных материалов, содержащих термопластичный полимер и дискретные углеродные волокна, которые ориентированы случайным образом, (ii) перекрывание композитных материалов друг с другом, (iii) помещение по меньшей мере части перекрывающегося участка между парой электродов и (iv) подачу электричества к электродам, чтобы сварить термопластичные полимеры с помощью джоулева тепла. Технический результат - соединение осуществляют в очень короткий период времени слабым током, используют для заготовок со сложной пространственной формой, соединенное тело обладает высокой прочностью, при этом деформация, такая как изгиб, проявляется редко. 4 и 14 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил., 12 пр.

Изобретение может быть использовано при электроконтактной приварке присадочного материала на поверхность детали в форме тела вращения. Два роликовых электрода размещают в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения обрабатываемой детали, с одной стороны обрабатываемой детали на заданном расстоянии друг от друг и прижимают их к слою привариваемого присадочного материала. Поворачивают обрабатываемую деталь с обеспечением перемещения роликовых электродов вдоль одного сварного шва. Формируют последовательную цепочку сварных точек с размещением сварных точек одного роликового электрода между сварными точками другого роликового электрода и образованием сплошного кольцевого сварного шва. Сварочная головка оснащена двумя каретками для размещения в каждой из них роликового электрода с возможностью регулирования расстояния между ними. Изобретение обеспечивает уменьшение энергозатрат на приварку за счет минимизации потерь электроэнергии, связанных с нагревом обрабатываемой детали. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано при восстановлении наружных цилиндрических поверхностей изношенных деталей электроконтактной роликовой приваркой присадочных стальных проволок. Приваривают одновременно две стальные проволоки, касающиеся друг друга образующими. Упомянутые проволоки затягивают в зону деформации одним роликом-электродом и разогревают импульсами тока. Пластически их деформируют и приваривают к поверхности образца с формированием сдвоенного сварного валика. При затягивании присадочных проволок в зону деформации их дополнительно растягивают с приложением к каждой из них различного усилия. Значения усилий определяют из условия обеспечения относительных значений осевых составляющих пластической деформации присадочных проволок, при этом для одной проволоки пластическая деформация составляет от 0,30 до 0,33, а для другой - от 0,44 до 0,47. Относительное движение разогретых металлов двух присадочных проволок, происходящее как по восстанавливаемой поверхности, так и в стыке смежных сварных валиков, приводит к разрушению плотных гидрооксидных пленок и способствует формированию сплошного металлопокрытия без непроваров. 2 ил., 1 пр.
Наверх