Способ определения пористости металлопокрытия из присадочного металлического порошка



Способ определения пористости металлопокрытия из присадочного металлического порошка
Способ определения пористости металлопокрытия из присадочного металлического порошка
Способ определения пористости металлопокрытия из присадочного металлического порошка

 


Владельцы патента RU 2608859:

Нафиков Марат Закиевич (RU)

Способ может быть использован при восстановлении изношенных поверхностей деталей электроконтактной приваркой металлических порошков. Осуществляют приварку присадочного материала, содержащего стальную сетку и порошок. Определяют пористость полученного металлопокрытия как отношение объема пор, пустот и несплошностей к его общему объему. Используют присадочный материал, выполненный в виде заполненного гранулами металлического порошка контейнера из стальной сетки, просветы которой меньше размеров упомянутых гранул. Площадь контейнера выбирают в соответствии с площадью восстанавливаемой поверхности с учетом его продольной и поперечной деформации при приварке. Предварительно определяют массу и объем проволок сетки контейнера и гранул металлического порошка. После приварки упомянутого присадочного материала на изношенную поверхность измеряют толщину металлопокрытия и определяют его общий объем. Вычисляют объем пор, пустот и несплошностей в прослойке из металлического порошка с учетом упомянутого объема проволок сетки контейнера и гранул металлического порошка. Способ позволяет получить качественное металлопокрытие и упростить определение его пористости. 4 ил., 1 пр.

 

Способ относится к области контактной сварки и может применяться при восстановлении изношенных поверхностей деталей электроконтактной приваркой металлических порошков.

Известен способ определения пористости металлопокрытия из присадочного металлического порошка, при котором на изношенную поверхность детали наносят металлопокрытие электроконтактной приваркой и определяют пористость металлопокрытия, как отношение объемов пор, пустот и несплошностей к общему объему сформированного из порошка металлопокрытия [1].

Недостатком известного способа является его сложность и трудоемкость, необходимость металлографического оборудования. При определении пористости по прототипу из восстановленной детали вырезают образец, изготавливают шлиф, пористость металлопокрытия определяют на металлографическом микроскопе, замеряя размеры пор, пустот и несплошностей. Точность известного способа недостаточно высокая.

Применение предлагаемого способа позволяет получить новый технический эффект - снизить трудоемкость и упростить процесс определения пористости металлопокрытия.

Такой эффект достигается за счет того, что изготавливают контейнер из стальной сетки, просветы которой меньше размеров гранул порошка, определяют массы контейнера и присадочного порошка, по плотности материалов определяют объем проволок сетки контейнера и суммарный объем гранул порошка, засыпают порошок в контейнер, производят приварку порошка вместе с контейнером на изношенную поверхность детали, определяют общий объем металлопокрытия, сформированного из материалов сетки и присадочного порошка, отдельно определяют объем слоя металлопокрытия из присадочного порошка и объем в нем пор, пустот и несплошностей, вычисляют пористость металлопокрытия, как отношение объемов пор, пустот и несплошностей к объему прослойки, сформированной из порошка.

На фиг. 1 показан контейнер из стальной сетки с размещенным в нем присадочным порошком; на фиг. 2 - сечение А-А контейнера; на фиг. 3 - процесс электроконтактной приварки контейнера с порошком на изношенную поверхность детали; на фиг. 4 - пористая структура слоя металлопокрытия из присадочного порошка.

В контейнер 1 из стальной сетки 2, сплетенной из проволок 3 с просветами 4, размещают гранулы 5 металлического порошка 6. Контейнер вместе с порошком приваривают роликом-электродом 7 к изношенной поверхности 8, формируя на детали 9 металлопокрытие 10, содержащее верхний и нижний слои 11 из металла сетки и прослойку 12 из металлического порошка. В структуре прослойки из приваренного металлического порошка имеются поры, пустоты и несплошности 13.

Сущность способа заключается в следующем. Изготавливают контейнер 1 из стальной сетки 2 с габаритными размерами А и В, соответствующими размерам изношенной поверхности 8 детали 9. Взвешиванием определяют массу контейнера 1 и массу порошка 6, а по плотностям материалов определяют объемы VПР проволок 3 контейнера 1 и суммарный объем VГР гранул 5 присадочного порошка 6. Засыпают порошок 6 в контейнер 1, приваривают присадку к изношенной поверхности 8 детали 9, формируют ровное, малогребнистое металлопокрытие 10, содержащее верхний и нижний слои 11 из металла сетки 2 и прослойку 12 из металлического порошка 6. При приварке металл проволок 3 сетки 2 практически полностью переносят при приварке на деталь 9. Замеряют полную толщину δ металлопокрытия 10 и определяют его объем V=А⋅δ, где А - площадь восстановленной поверхности 8 детали 9. Принимают объем V1 верхнего и нижнего слоев 11 металлопокрытия 10 из металла сетки 2 равным объему VПР проволок контейнера 1. Ввиду того что просветы Д сетки 8 меньше размеров С гранул 5 порошка 6, считают потери порошка 6 при приварке минимальными, принимают, что весь объем VГР гранул 5 порошка 6 переносится на деталь 9. Вычисляют объем пор, пустот и несплошностей 13 в объеме прослойки 12, сформированной из металлического порошка 6 VПОР=V-V1-VГР. Оценивают пористость металлопокрытия, как отношение объемов VПОР пор, пустот и несплошностей 13 к общему объему V-V1, сформированного из порошка прослойки 12 в металлопокрытии 10 по зависимости П=VПОР/(V-V1).

Пример осуществления способа. Восстанавливают вал из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 диаметром 45 мм с шириной изношенной шейки 100 мм. Из сетки 2-025-02 12Х18Н10Т ТУ 14-4-507-89 с квадратными ячейками изготавливают контейнер с площадью основания 138×97 мм2, соответствующей (с учетом 2-3%-ной продольной и поперечной осевой деформации присадки при ее приварке) площади восстанавливаемой поверхности вала. Взвешиванием определяют массу проволок контейнера МПР=0,0313 кг, вычисляют объем проволок контейнера

VПР=V1=МПРПР=0,0313/7900=3,96×10-6 м3.

Засыпают в контейнер присадочный порошок 316 LF 250-355 μМ массой МПОР=0,06 кг с объемом гранул VГРПОРГР=0,06/7900=7,59×10-6 м3.

Приваривают контейнер вместе порошком на деталь на режиме: действующее значение сварочного тока 8900 А; длительности импульсов тока 0,06 с; пауз 0,08 с; усилие прижатия ролика-электрода диаметром 350 мм с шириной рабочей поверхности 4,5 мм 2300 Н. После приварки замеряют среднюю толщину металлопокрытия δ=1,16 мм, вычисляют общий объем металлопокрытия V=0,141×0,100×0,00116=16,4×10-6 м3. Вычитают из общего объема металлопокрытия объем материала контейнера, объем гранул металлического порошка и определяют объем пор, пустот и несплошностей в прослойке, сформированной из присадочного порошка

VПОР=V-V1-VГР=16,4×10-6-3,96×10-6-7,59×10-6=4,85×10-6 м3.

Определяют пористость прослойки, сформированной из присадочного порошка П=VПОР/(V-V1)=4,85×10-6/(16,4×10-6-3,96×10-6)=0,390.

Для сравнения определяют пористость известным способом П=0,361.

Предлагаемый способ определения пористости проще известного и не требует для его реализации металлографического оборудования.

Источники информации

Гаскаров И.Р. Восстановление автотракторных деталей электроконтактной приваркой композиционных материалов. Дисс. канд. техн. наук. - Уфа, 2006. С. 65.

Способ восстановления изношенных поверхностей вала электроконтактной приваркой присадочного материала, включающий приварку присадочного материала, содержащего стальную сетку и порошок, и определение пористости полученного металлопокрытия как отношение объема пор, пустот и несплошностей к его общему объему, отличающийся тем, что используют присадочный материал, выполненный в виде заполненного гранулами металлического порошка контейнера из стальной сетки, просветы которой меньше размеров упомянутых гранул, причем площадь контейнера выбирают в соответствии с площадью восстанавливаемой поверхности с учетом его продольной и поперечной деформации при приварке, при этом для определения пористости полученного металлопокрытия предварительно определяют массу и объем проволок сетки контейнера и гранул металлического порошка, а после приварки упомянутого присадочного материала на изношенную поверхность измеряют толщину металлопокрытия, сформированного из материала сетки и материала присадочного порошка, и определяют его общий объем, после чего вычисляют объем пор, пустот и несплошностей в прослойке из металлического порошка с учетом упомянутого объема проволок сетки контейнера и гранул металлического порошка.



 

Похожие патенты:

Изобретенеие относится к устройству для измерения гидравлической проводимости пористых материалов на месте и более конкретно относится к зондовому пермеаметру для использования по отношению к скважинной инфильтрации, причем зонд измеряет гидравлическую проводимость почвы.

Группа изобретений относятся к области исследований материалов путем определения их химических или физических свойств, а именно к метрологическому обеспечению средств измерений общей и удельной поверхности.

Изобретение относится к способу вычисления или оценки параметров отдельных фаз многофазного/многокомпонентного потока, проходящего через пористую среду с применением трехмерного цифрового представления пористой среды и метода расчетной гидродинамики для вычисления скоростей потока, давлений, насыщений, векторов внутренней скорости и других параметров потока.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к определению пористости металлоизделия, полученного обработкой давлением литого изделия, и может быть использовано для определения влияния обработки давлением на пористость получаемого металлоизделия.

Изобретение относится к способу определения водостойкости материалов, таких как текстильные изделия, натуральные и искусственные кожи, ткани, нетканые материалы и покрытия, а также тестирования гидрофильности материалов, водоотталкивающих составов и пропиток, применяемых для придания им водостойкости.

Изобретение относится к определению сорбционной газоемкости углей при прогнозах газоносности угольных пластов. Способ исследования сорбционных свойств углей осуществляют следующим образом.

Изобретение относится к способам определения гидрофобных свойств минералов и может быть использовано при разработке методов изучения эффективности действия активирующих смесей на гидрофобность минеральных порошков.

Изобретение относится к области исследования горных пород. Техническим результатом является получение дополнительной информации о свойствах нефтеводонасыщенных пород-коллекторов нефти с помощью стандартного петрофизического оборудования.

Изобретение относится к медицине, в частности к лабораторным методам оценки способности микрофильтрующих устройств удерживать микроагрегаты, присутствующие в переливаемой крови или ее компонентах.

Изобретение относится к газовой промышленности и предназначено для исследования газоконденсатных смесей в пористой среде, а именно для определения давления начала конденсации в пористой среде.

Изобретение может быть использовано при восстановлении наружных цилиндрических поверхностей изношенных деталей электроконтактной роликовой приваркой присадочных стальных проволок.

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.

Изобретение относится к способу изготовления соединенного тела, соединенному телу, устройству для его изготовления и способу соединения множества композитных материалов.

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.

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.

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.

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

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.
Наверх