Способ наплавки интерметаллидных сплавов на основе системы титан-медь

Авторы патента:

B23K9/04 - для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки

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%.

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.

Способ восстановления бандажных полок лопаток турбомашин из жаропрочных никелевых сплавов // 2667110

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.

Способ изготовления вращательного изделия с помощью нанесения сваркой с холодным переносом металла и вращательное изделие, изготовленное указанным образом // 2663914

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.

Способ восстановления наплавкой поверхностей тел вращения // 2660537

Изобретение может быть использовано для восстановления наплавкой изношенных поверхностей тел вращения. Электродуговую наплавку первого слоя износостойкого материала ведут по винтовой линии обратно-ступенчатым способом.

Способ восстановления поверхностей катания железнодорожных колес колесных пар // 2651844

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.

Способ наплавки изделий плавящимся электродом с подачей присадочной проволоки в сварочную ванну // 2651551

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

Способ восстановления валков прошивного стана // 2650664

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.

Способ механизированной наплавки комбинацией дуг // 2649351

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.

Способ дуговой механизированной импульсной наплавки // 2641940

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.

Способ нанесения износостойкого покрытия на бандажную полку лопатки турбомашин из никелевых сплавов // 2641210

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

Способ лазерной резки изделий из хрупких неметаллических материалов и устройство для его осуществления // 2667989

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.

Способ лазерной сварки плоских проводов // 2666201

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

Способ срезания прибыльной части сварного шва // 2664499

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.

Способ подготовки алитированных стальных листов к сварке и последующей закалке под прессом // 2663664

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.

Способ изготовления пористой детали из проволочного материала // 2663389

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.

Способ лазерно-дуговой сварки стыка заготовок из углеродистой стали с толщиной стенок 10-45 мм // 2660791

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.

Способ лазерно-дуговой сварки стыка сформованной трубной заготовки // 2660541

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.

Способ обработки поверхности сварочной проволоки // 2660534

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.

Способ разделения крупногабаритного чугунного лома // 2650020

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.

Способ получения паяного соединения молибдена и графита // 2646300

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.