Способ индукционной наплавки



Способ индукционной наплавки
Способ индукционной наплавки
Способ индукционной наплавки

 

B23K101/04 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2492033:

Мендрух Елена Николаевна (RU)
Мендрух Николай Викторович (RU)
Терзиева Наталья Сергеевна (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости наружных цилиндрических поверхностей изделий. Способ включает горизонтальную установку изделия с наплавляемой поверхностью. При этом на верхнюю часть поверхности изделия симметрично относительно вертикали и радиально относительно изделия устанавливают пару пластин. Пластины выполнены из термостойкого неметаллического материала. Расстояние между пластинами равно ширине одноразово наплавляемого слоя. Между пластинами наносят порцию наплавляемого материала и обрабатывают его индуктором. После затвердевания расплава изделие проворачивают на шаг наплавки. Затем переставляют первую по ходу проворачивания изделия пластину на место, которое первоначально занимала вторая пластина. Вторую пластину удаляют. Между наплавленным слоем и переставленной пластиной наносят наплавляемый материал и обрабатывают его индуктором. Далее повторяют циклы наплавок до наплавления поверхности изделия по всей его окружности. Затем обтачивают изделие с наплавленной поверхностью до необходимого диаметра. Техническим результатом изобретения является оптимизации процесса наплавки. 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости наружных цилиндрических поверхностей изделий.

Известен способ индукционной наплавки, заключающийся в том, что на наплавляемую поверхность изделия наносят слой наплавляемого материала (например - в виде пасты или шихты) и подвергают их совместному разогреванию токами высокой частоты при помощи индуктора - до оплавления поверхности изделия и расплавления наплавляемого материала; после отключения индуктора и остывания изделия и наплавленного материала на изделии образуется наплавленный слой (см., например, «Аникин Н.А., Дробышевская Н.И., Дудинов В.А. и др. Справочник для изобретателя и рационализатора. Предисл. Изд. 3-е испр. и доп. Москва-Свердловск, Машгиз, 1962. 792 стр. с ил.», стр.543).

Недостаток данного способа состоит в том, что он неприменим для наплавки наружных цилиндрических поверхностей, так как наплавляемый материал не удерживается на этих поверхностях вследствие их кривизны.

В качестве прототипа взят способ индукционной наплавки по А.С. СССР №1794610, кл. В23К 13/01, опубл. 15.02.1993 г., Бюл. №6. Сущность его состоит в том, что из цилиндрической детали предварительно изготавливают правильный многогранник, нанесение наплавляемого материала осуществляют на каждую из граней, последовательно устанавливая их горизонтально, обрабатывают наплавляемый материал индуктором, после остывания расплава последовательно устанавливают горизонтально участки пересечения граней, повторяя при этом те же операции, процесс повторяют до получения слоя наплавленного материала требуемой толщины, после чего деталь обрабатывают до заданного диаметра.

Недостаток прототипа состоит в том, что по данному способу деталь перед наплавкой необходимо огранивать, что нетехнологично и приводит к перерасходу материала детали; отдельный наплавляемый слой получается малой толщины, вследствие стремления расплава к растеканию и стеканию его с граней, это требует повторения большого количества отдельных наплавок, что удлиняет процесс наплавления, тем более, что требуется дожидаться застывания расплава при каждой отдельной наплавке.

Изобретением решается задача оптимизации процесса наплавки.

Изделие с наплавляемой наружной цилиндрической поверхностью устанавливают горизонтально; на верхнюю часть поверхности, вдоль нее, симметрично относительно вертикали и радиально относительно изделия, устанавливают пару пластин, выполненных из термостойкого неметаллического материала, например, графита, с расстоянием между ними, равным задаваемой ширине одноразово наплавляемого слоя и высотой больше высоты этого слоя; устанавливают с торцов изделия дисковые накладки, контактирующие с торцами пластин и имеющие диаметры, перекрывающие высоту слоя наплавляемого материала, пластины с дисками образуют наплавочную ванну (не показано); наносят между пластинами порцию наплавляемого материала и обрабатывают его индуктором; после затвердения расплава изделие проворачивают на шаг наплавки, равный ширине наплавленного слоя; переставляют первую по ходу проворачивания изделия пластину на место, которое занимала первоначально вторая платина; вторую пластину удаляют; наносят между наплавленным слоем и переставленной пластиной наплавляемый материал и обрабатывают его индуктором; после затвердения расплава изделие проворачивают на шаг наплавки; переставляют пластину на прежнее место и повторяют циклы наплавок до наплавления поверхности изделия по всей его окружности; изделие с наплавленной поверхностью затем обтачивают до необходимого диаметра.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено изделие (вид с торца) с наплавляемой поверхностью в различные периоды процесса наплавки - фиг.1, 2, 3. На чертежах изображены: изделие 1, наплавляемая поверхность 2, пластины 3 и 4, наплавляемый материал 5, индуктор 6, ось симметрии 7 изделия, направление проворачивания ω, наплавленный слой 8, h - толщина наплавленного слоя (в средней его части); 2α - угол, занимаемый на окружности изделия одноразово наплавленным слоем; С - часть окружности изделия, занимаемая одноразово наплавленным слоем.

Реализуется предлагаемый способ следующим образом. Изделие 1 с наплавляемой наружной цилиндрической поверхностью 2 устанавливается горизонтально; на верхнюю часть поверхности, вдоль нее, симметрично относительно вертикали и радиально относительно изделия, устанавливают пару пластин 3 и 4, выполненных из термостойкого неметаллического материала, например, графита, с расстоянием между ними, равным ширине одноразово наплавляемого слоя и высотой больше высоты этого слоя (ширина одноразово наплавляемого слоя, выбирается исходя из требуемой толщины h наплавляемого слоя, диаметра изделия и кривизны наплавляемой поверхности). Устанавливают с торцов изделия дисковые накладки, контактирующие с торцами пластин и имеющие диаметры, перекрывающие высоту слоя наплавляемого материала, пластины с дисками образуют наплавочную ванну (не показано). Наносят между пластинами наплавляемый материал 5 и обрабатывают его индуктором 6. После затвердевания расплава деталь проворачивают вокруг оси симметрии 7 изделия (в направлении ω) на шаг наплавки, равный ширине наплавленного слоя 8 (фиг.2). Переставляют первую по ходу проворачивания изделия платину (3) на место, которое занимала первоначально вторая платина (4); вторую пластину (4) удаляют; наносят между наплавленным слоем 8 и переставленной платиной (3) наплавляемый материал 5 и обрабатывают его индуктором 6 (фиг.3). После затвердевания расплава изделие повторно проворачивают на шаг наплавки; переставляют пластину на прежнее место и повторяют циклы наплавок до наплавления поверхности изделия по всей его окружности изделие с наплавленной поверхностью затем обтачивают до необходимого диаметра.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ наплавки позволяет проводить наплавление наружных цилиндрических поверхностей изделий более качественно, так как одноразово производится наплавка поверхности на полную необходимую высоту наплавляемого слоя, что способствует однородности наплавленного слоя и повышению его триботехнических свойств; повышается производительность процесса, так как снижается количество циклов наплавок и требуется суммарно меньшее время для ожидания затвердения расплава.

Способ индукционной наплавки наружных цилиндрических поверхностей изделий, включающий установку изделия горизонтально, нанесение на верхнюю часть поверхности изделия, вдоль его длины, порции наплавляемого материала в виде шихты, обработку индуктором материала и поверхности до их совместного расплавления, проворачивание изделия вокруг его продольной оси после затвердения расплава на шаг, равный ширине наплавленного слоя, повторение аналогичных операций до получения наплавленного слоя по всей окружности изделия и последующее обтачивание изделия с наплавленной поверхностью до необходимого диаметра, отличающийся тем, что перед нанесением наплавляемого материала, на верхнюю часть поверхности изделия, вдоль него, симметрично относительно вертикали и радиально относительно изделия, устанавливают пару пластин, выполненных из термостойкого неметаллического материала, например графита, с расстоянием между ними, равным задаваемой ширине одноразово наплавляемого слоя, и высотой больше высоты этого слоя, наносят между пластинами порцию наплавляемого материала и обрабатывают его индуктором, после затвердевания расплава изделие проворачивают на упомянутый шаг наплавки, переставляют первую по ходу проворачивания изделия пластину на первоначальное место второй пластины и вторую пластину удаляют, наносят между наплавленным слоем и переставленной пластиной наплавляемый материал и обрабатывают его индуктором, после затвердевания расплава изделие вновь проворачивают на упомянутый шаг наплавки, переставляют пластины и повторяют цикл наплавок до получения наплавленного слоя по всей окружности изделия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям и способам изготовления почвообрабатывающих рабочих органов сельхозтехники, типа стрельчатых лап и может использоваться для повышения срока службы органа и сохранения эффекта его самозатачивания в почве в течение всего периода эксплуатации до замены на новый.

Изобретение относится к области высокочастотной сварки полимерных материалов, используемых в медицине. .

Изобретение относится к изготовлению композиционных слоистых трубчатых структур и может использоваться в высокотемпературных электрохимических устройствах типа твердооксидных топливных ячеек.

Изобретение относится к области индукционной электротехнологии и может найти широкое применение для предварительного и сопутствующего подогрева при строительстве трубопроводов, предварительного и сопутствующего подогрева соединений узлов врезки при сварке на действующем газонефтепродуктопроводе, термообработки сварных швов, нагрева стенок резервуаров нефтегазовой отрасли, изоляции нефтепродуктопроводов, снятия поликенового покрытия с демонтированных секций нефтепродуктопроводов, а также для трубогибов.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к режущим рабочим органам для обработки почвы. .
Изобретение относится к области индукционной наплавки, в частности для соединения меди со сталью при производстве медных шин, пластинчатых теплообменников, где минимально допустимым является наличие в сварном шве других компонентов кроме меди.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству для наплавки и закалки деталей, которые требуют упрочнения. .

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к сварке титановых сплавов, и может использоваться при изготовлении сложных конструкций. .

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к технологии получения изделий с внутренними полостями с помощью энергии взрыва и может быть использовано при изготовлении, например, деталей термического и химического оборудования, теплорегуляторов и т.п.

Изобретение относится к технологии получения изделий с внутренними полостями с помощью энергии взрыва и может быть использовано при изготовлении, например, деталей термического и химического оборудования, теплорегуляторов и т.п., эксплуатируемых в окислительных газовых средах.

Изобретение относится к технологии получения изделий с внутренними полостями с помощью энергии взрыва и может быть использовано при изготовлении, например, деталей термического и химического оборудования, теплорегуляторов и т.п.

Изобретение относится к технологии получения изделий с внутренними полостями с помощью энергии взрыва и может быть использовано при изготовлении, например, деталей термического и химического оборудования, теплорегуляторов и т.п., эксплуатируемых в окислительных газовых средах.
Изобретение относится к области пайки и может быть использовано при изготовлении и ремонте сопловых лопаток ГТД с дефлектором и охлаждающими отверстиями, расположенными как на пере лопатки, так и на торце бандажных полок, а также при пайке деталей, где требуется строгое ограничение растекания припоя в процессе пайки.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждению зоны сварного соединения рельса непосредственно после сварки. .

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам снятия остаточных напряжений, возникающих в сварных соединениях, в том числе и при сварке трубопроводов
Наверх