Способ получения износостойкого покрытия на детали



Способ получения износостойкого покрытия на детали
Способ получения износостойкого покрытия на детали
Способ получения износостойкого покрытия на детали
Способ получения износостойкого покрытия на детали

 


Владельцы патента RU 2562576:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)

Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия на деталях и может найти применение при восстановлении изношенных и упрочнении новых деталей в различных отраслях машиностроения. Способ включает наплавку на обрабатываемую поверхность лазерным лучом порошкового материала в среде защитного газа с получением слоя из износостойкого материала. При этом наплавку выполняют лазерной головкой с внешним и внутренним соплами расфокусированным лазерным лучом. Порошок и защитный газ подают через зазор между соплами коаксиально лазерному лучу. Затем в полученном износостойком слое той же лазерной головкой сфокусированным лазерным лучом выполняют несквозные канавки с глубиной, превышающей половину толщины наплавленного износостойкого слоя, которые заполняют твердым смазочным материалом. Причем канавки могут выполнять глубиной 0,5…1,2 мм, шириной 0,2…0,5 мм и шагом между канавками 1,0…3,0 мм. В результате при работе детали на износ твердый смазочный материал из канавок попадает на рабочую поверхность, образуя пленку на поверхности контакта, препятствуя интенсивному износу, защищая от коррозии. Канавки обеспечивают деталь смазочным материалом на протяжении всего срока службы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия на деталях и может найти применение при восстановлении изношенных и упрочнении новых деталей в различных отраслях машиностроения.

Уровень техники

Известен способ электродуговой наплавки на поверхность детали износостойкого материала (RU 2468901 C2, В23К 9/04, опубл. 10.12.2012). Однако покрытие, полученное электродуговой наплавкой, не позволяет получить его высокие прочностные свойства за счет возможного образования пор и трещин в связи с перемешиванием наплавляемого материала с основным металлом, электродуговая наплавка имеет ограничения по сочетанию составов основного и наплавляемого материалов.

Известен способ лазерной наплавки износостойких покрытий, при котором наплавку выполняют лазерной головкой порошкового материала с использованием защитного газа (US 4814575 А, В23К 26/00, 21.03.1989). Однако подача смазывающих веществ в область трущихся поверхностей часто затруднена.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом изобретения является предлагаемый способ получения износостойкого покрытия с подачей смазочного материала на рабочую поверхность.

Способ получения износостойкого покрытия на детали включает наплавку на обрабатываемую поверхность лазерным лучом порошкового материала в среде защитного газа с получением слоя из износостойкого материала. При этом наплавку выполняют лазерной головкой с внешним и внутренним соплами расфокусированным лазерным лучом. Порошок и защитный газ подают через зазор между соплами коаксиально лазерному лучу. Затем в полученном износостойком слое той же лазерной головкой сфокусированным лазерным лучом выполняют несквозные канавки с глубиной, превышающей половину толщины наплавленного износостойкого слоя, которые заполняют твердым смазочным материалом.

Причем канавки могут выполнять глубиной 0,5…1,2 мм, шириной 0,2…0,5 мм и шагом между канавками 1,0…3,0 мм.

В результате при работе детали на износ твердый смазочный материал из канавок попадает на рабочую поверхность, образуя пленку на поверхности контакта, препятствуя интенсивному износу, защищая от коррозии. Канавки обеспечивают деталь смазочным материалом на протяжении всего срока службы.

Перечень фигур

На фиг. 1 представлена схема наплавки износостойкого слоя порошковой лазерной наплавкой, на фиг. 2 - получение канавок в наплавленном слое, на фиг. 3 - заполнение канавок твердым смазочным материалом, на фиг. 4 - попадание смазочного материала на рабочую поверхность в процессе эксплуатации.

Осуществление изобретения

На обрабатываемую поверхность (5) наносят износостойкий слой (4) методом газолазерной порошковой наплавки. Высота слоя варьируется от 0,8 до 1,5 мм. Порошок (6) подают через зазор между внешним (7) и внутренним (8) соплами коаксиально расфокусированному лазерному лучу (3). Лазерным лучом (3) переплавляют подаваемый на поверхность металлический порошок (6) (Фиг. 1). Далее, наплавленную поверхность обрабатывают той же лазерной головкой сфокусированным лазерным лучом (3), но без порошка. С заданным шагом (1…3 мм) на наплавленный слой выполняют продольные канавки (2) путем испарения материала (4) (Фиг. 2). Для этого фокус лазерного луча (3) заглубляется относительно наплавленной поверхности. Глубина канавок от 0,5 до 1,2 мм, ширина - от 0,2 до 0,5 мм. Канавки заполняют смазочным материалом (1) путем втирания (Фиг. 3), который попадает на рабочую поверхность в процессе эксплуатации (Фиг. 4).

Такого рода покрытия позволяют увеличить срок службы изделий, работающих на износ. Покрытие подпитывается смазочным материалом из канавок на протяжении всего срока службы, нет необходимости проводить смазочные работы и применять дополнительные смазочные устройства.

Пример

Выполняли покрытие на детали из стали 20. Нанесено покрытие из нержавеющей стали 316L. Высота покрытия - 1 мм. Затем получали канавки глубиной 0,7 мм, шириной 0,3 мм, с шагом между канавками 1,5 мм, которые заполняли графитом. В результате деталь с полученным покрытием при испытаниях показала высокие показатели износостойкости.

1. Способ получения износостойкого покрытия на детали, включающий наплавку на обрабатываемую поверхность лазерным лучом порошкового материала в среде защитного газа с получением слоя из износостойкого материала, отличающийся тем, что наплавку выполняют лазерной головкой с внешним и внутренним соплами расфокусированным лазерным лучом, порошок и защитный газ подают через зазор между соплами коаксиально лазерному лучу, затем в полученном износостойком слое той же лазерной головкой сфокусированным лазерным лучом выполняют несквозные канавки с глубиной, превышающей половину толщины наплавленного износостойкого слоя, которые заполняют твердым смазочным материалом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что канавки выполняют глубиной 0,5…1,2 мм, шириной 0,2…0,5 мм и шагом между канавками 1,0…3,0 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к наплавке, а именно к плазменной порошковой наплавке плоских и цилиндрических поверхностей, и может быть использовано как при изготовлении новых, так и при восстановлении поверхностей изношенных деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного и газоабразивного износа в сочетании с ударными нагрузками.

Изобретение относится к способу электровзрывного напыления на поверхности трения композиционных покрытий системы TiB2-Mo. Осуществляют размещение порошковой навески из диборида титана между двумя слоями молибденовой фольги.

Изобретение относится к области плазменной обработки материалов, в частности для нанесения покрытий, и может найти применение в плазмометаллургии, плазмохимии и машиностроительной промышленности.

Изобретение относится к формированию на медных электрических контактах покрытий на основе вольфрама, углеродистого вольфрама и меди, и может быть использовано в электротехнике.

Изобретение относится к формированию на медных электрических контактах покрытий на основе вольфрама и меди, которые могут быть использованы в электротехнике. Способ включает электрический взрыв композиционного электрически взрываемого проводника, состоящего из двухслойной плоской медной оболочки массой 60-360 мг и сердечника в виде порошка вольфрама массой, равной 0,5-2,0 массы оболочки, формирование из продуктов взрыва импульсной многофазной плазменной струи, оплавление ею поверхности медного электрического контакта при поглощаемой плотности мощности 4,5-6,5 ГВт/м2, осаждение на поверхность продуктов взрыва, формирование на ней композиционного покрытия системы W-Cu и последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку поверхности покрытия при поглощаемой плотности энергии 40-60 Дж/см2, длительности импульсов 150-200 мкс и количестве импульсов 10-30 имп.
Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к материалам для парогазовых установок на базе газотурбинных установок большой мощности и может быть использовано для защиты лопаток и других деталей газотурбинного двигателя от воздействия высоких температур, эрозионного износа и коррозии.

Изобретение относится к формированию на медных электрических контактах покрытий на основе молибдена и меди, которые могут быть использованы в электротехнике в качестве электроэрозионностойких покрытий с высокой адгезией с основой на уровне когезии.

Изобретение относится к способу получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры. Напыление производят высокоскоростным газопламенным методом со скоростью перемещения горелки относительно обрабатываемой поверхности 0,5÷1,0 м/с.

Группа изобретений относится к технологии детонационного напыления композиционных износостойких покрытий. Засыпают в детонационную установку дозированное количество смеси порошковых материалов для напыления покрытия и напыляют смесь на обрабатываемую поверхность с использованием энергии детонации.

Изобретение относится к способу получения композиционных покрытий из порошковых материалов и может быть использовано в машиностроительном производстве при изготовлении и ремонте деталей технологической оснастки и инструмента.

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано для упрочнения поверхности стальных деталей, подвергающихся износу в процессе эксплуатации.
Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к материалам для парогазовых установок на базе газотурбинных установок большой мощности и может быть использовано для защиты лопаток и других деталей газотурбинного двигателя от воздействия высоких температур, эрозионного износа и коррозии.
Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к алмазным нанокристаллическим покрытиям и способам его получения с использованием наноалмазов. Алмазное покрытие состоит из подслоя, содержащего наноалмазные частицы с размером от 2 до 30 нм, и нанесенного осаждением из газовой фазы алмазного слоя.

Изобретение может быть использовано в устройствах, преобразующих один вид энергии в другой, например в двигателях внутреннего сгорания. Теплообменная металлическая поверхность (1) имеет углубления (2), заполненные материалом с теплопроводностью ниже, чем теплопроводность материала поверхности (1).

Изобретение относится к производству композиционного материала. Композиционный материал содержит металлический компонент металлической матрицы (201, 211) и расположенный в металлической матрице (201, 211) армирующий компонент (202) и дополнительный армирующий компонент.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения эрозионностойких теплозащитных покрытий включает плазменное напыление подслоя нихрома и последующее напыление керметной композиции из механической порошковой смеси, содержащей 50÷80 мас.% диоксида циркония и 50÷20 мас.% порошка никеля, плакированного алюминием, дисперсностью 63÷125 мкм.
Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способу размерной и упрочняющей обработки лопаток ГТД, и может быть использовано в турбомашиностроении при обработке рабочих и направляющих лопаток паровых турбин, лопаток газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей.
Изобретение относится к технологии восстановления изношенных поверхностей стальных деталей на основе самофлюсующихся сплавов, обладающих высоким сопротивлением абразивному изнашиванию, стойкости против коррозии и окисления в сочетании с отличными антифрикционными свойствами в широком интервале температур, работающих в условиях агрессивной среды и интенсивного изнашивания.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к покрытиям для восстановления и упрочнения запорной и регулирующей арматуры. Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры представляет собой двухслойную систему, состоящую из подслоя и основного слоя.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения теплозащитных износостойких покрытий на деталях из чугуна или стали. Проводят абразивно-струйную обработку карбидом кремния с размером частиц 1,5 мм, осуществляют плазменное напыление подслоя состава Co-Cr-Al-Y и последующее напыление керметной композиции из порошковой смеси, содержащей компоненты, при следующем соотношении, вес.%: нихром 10-20, диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, 30-20, никельалюминий 30-40, никельтитан 20-10, карбид хрома 5, карбид вольфрама 5.

Изобретение относится к способу и устройству лазерной перфорации многослойных рулонных материалов и предназначено, в частности, для применения в космической технике при изготовлении экранно-вакуумной теплоизоляции космических аппаратов (КА).
Наверх