Способ наплавки интерметаллидных сплавов на основе системы титан-медь


B23K103/18 - 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 2670317:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" (RU)

Изобретение может быть использовано при нанесении жаростойких и износостойких слоев на детали из титана или титановых сплавов, работающих при повышенных температурах в условиях абразивного износа. Электродуговую наплавку проводят неплавящимся электродом в среде инертных защитных газов с применением присадочной проволоки из меди или медных сплавов. Наплавку проводят на режимах, обеспечивающих получение наплавленного слоя с содержанием меди на уровне 5-40%. Указанное содержание меди при наплавке обеспечивает формирование структуры наплавленного металла на основе пересыщенного раствора меди в титане и интерметаллидной фазы Ti2Cu, которые способствуют повышению износостойкости и жаростойкости рабочих поверхностей деталей из титана и титановых сплавов. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных свойств наплавленных слоев.

 

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при нанесении жаростойких и износостойких слоев на титан и титановые сплавы, работающих при повышенных температурах и в условиях абразивного износа.

Известен способ электродуговой наплавки в среде защитных газов с применением присадочной проволоки из алюминия и алюминиевых сплавов (Способ электродуговой наплавки износостойких покрытий. RU 2327551 Опубликовано 27.06.2008). Этот способ позволяет получать покрытия на основе алюминидов железа на деталях из углеродистых и легированных сталей.

Известен также способ получения интерметаллидных сплавов титан-медь (Способ получения композиционного материала медь-титан. RU 2533508 Опубликовано 20.11.2014. Бюл №32), при котором собирают пакеты из титана и меди, сваривают пакеты сваркой взрывом, производят горячую прокатку, проводят отжиг сваренных многослойкых пакетов для образования интерметаллидных слоев на основе меди и титана с последующим охлаждением на воздухе.

Недостатком этого способа является его высокая стоимость, низкая производительность и ограничение по толщине интерметаллидных слоев, что ограничивает эксплуатационные свойства изделий.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных свойств наплавленных слоев и снижение их себестоимости

Сущность способа заключается в наплавки сплавов на основе интерметаллидов титан-медь на титан и титановые сплавы, при котором электродуговую наплавку неплавящимся электродом проводят в инертных защитных газах с применением присадочной проволоки. В отличие от прототипа в качестве присадочной используют медную или из медных сплавов проволоку, а наплавку проводят на режимах обеспечивающих получение наплавленного слоя с содержанием меди на уровне 5-40%.

Такая совокупность новых признаков с известными, позволяет повысить эксплуатационные свойства наплавленных слоев и снизить их себестоимость.

Электродуговую наплавку сплавов на основе интерметаллидов титан-медь на титан и титановые сплавы проводят неплавящимся электродом в среде инертных защитных газов с применением присадочной проволоки из меди и медных сплавов.

Наплавку проводят на режимах обеспечивающих получение наплавленного слоя с содержанием меди на уровне 5-40%. Указанное содержание меди при наплавке обеспечивает формирования структуры наплавленного металла на основе пересыщенного раствора меди в титане и интерметаллидной фазы Тi2Cu, которая обеспечивает повышению твердости, износостойкости и жаростойкости рабочих поверхностей деталей из титана и титановых сплавов.

При содержании меди более 40% в структуре сплавов появляются включения интерметаллидной фазы TiCu, снижающей технологическую прочность наплавленного металла и как следствие эксплуатационные свойства наплавленного металла.

При содержании меди менее 5% степень пересыщения титана медью незначительная и эксплуатационные свойства наплавленных поверхностей практические не отличаются от свойств основного металла.

Примером применения предлагаемого способа является электродуговая наплавка на образец из титана размером 150x150x10 мм, марки ВТ1 неплавящимся электродом в среде аргона с применением присадочной проволоки M1 диаметром 1 мм. Наплавку проводят при силе тока 240А, скорости подачи проволоки 1,5 м/мин и скорости наплавки 0,15 м/мин. При таких режимах содержание меди составляет 26%, твердость наплавленного металла 35HRC, относительная износостойкость около 2 и потеря массы при испытаниях на жаростойкость при 800°С в 4 раза меньше, чем у титана марки ВТ1-0.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Способ наплавки сплавов на основе интерметаллидов титан-медь на титан и титановые сплавы, включающий электродуговую наплавку неплавящимся электродом в инертных защитных газах с применением присадочной проволоки, отличающийся тем, что в качестве присадочной проволоки используют проволоку из меди или медных сплавов, а наплавку проводят на режимах, обеспечивающих получение наплавленного слоя с содержанием меди на уровне 5-40%.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при восстановлении роликов машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Электродуговую наплавку в среде защитного газа, или пены, или флюса ведут по винтовой линии с поперечными колебаниями и наложением на электрод перпендикулярно его оси ультразвуковых колебаний с частотой не менее 15 кГц.
Изобретение относится к области сварки и наплавки и может быть использовано при ремонте изношенных или поврежденных бандажных полок лопаток турбомашин, выполненных из жаропрочных никелевых сплавов.

Изобретение может быть использовано для изготовления вращательного изделия, например, рабочего колеса, путем сварки с холодным переносом металла. Вращательное изделие содержит круговой элемент и размещенные на нем лопатки, ограничивающие по меньшей мере один внутренний проход для потока.

Изобретение может быть использовано для восстановления наплавкой изношенных поверхностей тел вращения. Электродуговую наплавку первого слоя износостойкого материала ведут по винтовой линии обратно-ступенчатым способом.
Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к восстановлению изношенных в процессе эксплуатации рабочих поверхностей крупногабаритных тел вращения и может быть использовано, в частности, для восстановления изношенных поверхностей катания железнодорожных колес.

Изобретение может быть использовано для изготовления и восстановления деталей и инструмента, работающих в условиях абразивного и других видов изнашивания. Электродуговую наплавку производят плавящимся электродом.

Изобретение может быть использовано при восстановлении прокатных валков прошивных станов. Предварительно осуществляют определение наиболее изношенного участка поверхности валка с разбивкой его по величине износа на параллельные локальные участки.

Изобретение может быть использовано для дуговой механизированной сварки в среде инертного газа комбинацией дуг прямого и косвенного действия. Неплавящийся электрод подключают к отрицательному полюсу первого сварочного источника питания, а изделие - к его положительному полюсу.

Изобретение может быть использовано для дуговой механизированной импульсной наплавки слоев с особыми свойствами и сварки трудносвариваемых сталей. Отрицательный полюс источника питания постоянного тока подключают к неплавящемуся электроду, а его положительный полюс подключают к изделию и к двум плавящимся электродам, имеющим разный химический состав.

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при производстве или ремонте бандажированных лопаток турбин турбомашин, выполненных из жаропрочных никелевых сплавов.

Изобретение относится к лазерной резке изделий из хрупких неметаллических материалов, частично поглощающих лазерное излучение, и может быть использовано в авиационной, космической, автомобильной и других отраслях промышленности для резки крупногабаритных плоских и гнутых стеклоизделий сложной формы.

Изобретение относится к способу лазерной сварки плоских проводов. Боковые поверхности на концах первого и второго плоских проводов, покрытых изолирующими пленками, зачищены от изолирующих пленок.

Изобретение может быть использовано при ремонте рельсов без их снятия с железнодорожного полотна. После проведения алюминотермитной сварки осуществляют срезание грата с головки рельса, выполняемое с обеих сторон сварного шва в направлении от периферии к центру с помощью обрезного инструмента.

Изобретение относится к способу подготовки листов, способу изготовления сварной заготовки, способу изготовления закаленной под прессом детали из сварной заготовки, сварной заготовке, устройству для изготовления сварной заготовки и применению сварной заготовки в автомобильной промышленности.

Изобретение может быть использовано при изготовлении фильтрующих и теплообменных элементов из проволочного материала. В пресс-форме размещают заготовку из навитой в спираль проволоки и формируют ее прессованием до получения заготовки с заданной пористостью.

Изобретение относится к способу лазерно-дуговой сварки стыка заготовок из углеродистой стали с толщиной стенок 10-45мм. На свариваемую поверхность воздействуют расфокусированным первым лазерным лучом.

Изобретение относится к способу лазерно-дуговой сварки стыка сформованной трубной заготовки из углеродистой стали большого диаметра от 530 до 1420 мм с толщиной стенок от 8 до 45 мм и зазором до 1 мм.

Изобретение может быть использовано при изготовлении ответственных конструкций из сталей и сплавов сваркой плавлением. С поверхности сварочной проволоки удаляют смазку, проводят промывку, просушку и оплавление поверхности проволоки при ее прямолинейном перемещении.
Изобретение может быть использовано для резки крупногабаритного чугунного лома с целью его дальнейшего переплава. Разделение осуществляют путем температурного воздействия горючего газа и кислорода путем температурного воздействия факелом горючего газа с рабочим давлением 0,05…0,07 МПа и кислорода, который подают из резервуара в испаритель и под давлением до 1,2…1,6 МПа через распределительные вентили в резак с созданием узконаправленного факела с температурой 1320…1420°С.

Изобретение может быть использовано для получения термостойкого паяного соединения молибден–графит, в частности для изготовления анодов рентгеновских трубок. Формируют сборку из молибденовой и графитовой деталей и уложенного между ними припоя.

Изобретение может быть использовано при нанесении жаростойких и износостойких слоев на детали из титана или титановых сплавов, работающих при повышенных температурах в условиях абразивного износа. Электродуговую наплавку проводят неплавящимся электродом в среде инертных защитных газов с применением присадочной проволоки из меди или медных сплавов. Наплавку проводят на режимах, обеспечивающих получение наплавленного слоя с содержанием меди на уровне 5-40. Указанное содержание меди при наплавке обеспечивает формирование структуры наплавленного металла на основе пересыщенного раствора меди в титане и интерметаллидной фазы Ti2Cu, которые способствуют повышению износостойкости и жаростойкости рабочих поверхностей деталей из титана и титановых сплавов. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных свойств наплавленных слоев.

Наверх