Способ эрозионной защиты днища поршня

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1ii) 556020

Союз Советских

Социалистических.

Республик

I. .! (51) М. Кл. В 23Р 3/02 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.08.75 (21) 2165163/27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 21.06.77

Гасур нрственный камитвт

Савета Иннистрав СССР аа делам изабретений и аткрнпнй (53) УДК 621.771.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Сергеев и Н. Ф. Казаков (71) Заявитель

Московский технологический институт мясной и молочной промышленности (54) СПОСОБ ЭРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ ДНИЩА ПОРШНЯ

Изобретение относится к области эрозионной защиты материалов и может быть использовано в машиностроительной промышленности.

Известен способ эрозионной защиты поршня двигателя плакированием способом взрыва.

Согласно этому способу плакирование днища поршня эрозионно-стойкой титановой накладкой производится взрывом большой мощности, что приводит к большой пластической деформации, а также к растрескиванию материала поршня.

Целью изобретения является повышение качества путем уменьшения пластической деформации и устранение растрескивания алюминиевого сплава.

Это достигается тем, что в качестве эрозионно-стойкого материала используют биметалл титан-алюминий, причем плакирование днища поршня осуществляют в две стадии: сначала импульсным нагружением с максимальным удельным давлением 9 кгс/мм2, а затем путем контактирования с нагретой до

550 С поверхностью, вызывающего локальное нагревание биметалла и поверхности днища поршня, а также приложение удельного давления в пределах 0,5 — 0,7 кгс/мм в течение

1 — 3 мин.

Импульсное нагружение создают через мембрану электрическим разрядом в жидкость. Импульсное нагружение обеспечивает равномерное плотное прилегание биметалла

5 к днищу поршня. Последующее контактирование с нагретой до 550 С поверхностью и приложение удельного давления 0,5—

0,7 кгс/мм в течение 1 — 3 мин приводит к протеканию диффузионных процессов, обес10 печивающих прочность соединения материалов на отрыв не менее (выше) прочности алюминия. Из-за кратковременности и локальности нагрева происходит потеря механических свойств алюминиевого сплава на

15 глубину не более 3 мм от поверхности днища поршня.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.

Пример 1. Эрозионная защита днища

20 поршня из алюминиевого сплава АК-4.

Производят зачистку и обезжириванпе поверхности титановой составляющей биметалла, поверхность алюминиевой составляющей тр авят.

25 Поверхность днища поршня обрабатывают (торцуют) на токарном станке.

На подставке 1 размещают поршень 2 и биметалл титан-алюминий 3 (алюминий со стороны днища поршня).

30 Мембрана 4 сосуда 5 с жидкостью плотно

556020

20

У

30

40

Формула изобретения

Составитель Н. Кулакова

Техред О. Тюрина

Корректор Л. Брахнина

Редактор С. Макогон

Заказ 1110/10 Изд. № 413 Тираж 1204 Подписно

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС(Р по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 контактирует с поверхностью титановой составляющей биметалла.

Создается электрический разряд электродом 6, обеспечивающий максимальное удельное давление 9 кгс/мм на мембране.

Алюминиевая составляющая биметалла деформируется и получается соединение биметалла с материалом поршня недостаточной прочности, не обеспечивающее плотное прилегание материалов, предотвращающее соединяемые поверхности от окисления при проведении второй стадии процесса на воздухе.

Далее поршень с биметаллом с помощью спирального нагревателя 7 помещается на нагретую на воздухе до 550 С поверхность 8.

Прикладывается усилие сжатия с удельным давлением 0,5 кгс/мм . По достижении в зоне контакта алюминия с алюминиевым сплавом температуры 550 С делают выдержку в течение одной минуты. Плакированный поршень снимают с нагретой поверхности и охлаждают.

Проведенные лабораторные испытания показали, что прочность соединения на отрыв равна 18 кгс/мм . Абсолютная деформация материала поршня 0,5 мм, растрескивания алюминиевого сплава не происходит.

Пример 2. Эрозионная защита днища поршня из алюминиевого сплава САС.

Последовательность операций по примеру

1 с тем отличием, что после помещения поршня на нагретую поверхность прикладывается усилие сжатия с удельным давлением

0,7 кгс/ммв, а по достижении в зоне контакта алюминия с алюминиевым сплавом температуры 550 С делают выдержку в течение трех минут.

Прочность соединения на отрыв равна

21 кгс/мм . Абсолютная деформация материала поршня 0,7 мм, растрескивания алюминиевого спл а в а не пр оисходит.

Способ эрозионной зищиты днища поршня из алюминиевого сплава путем плакирования поверхности днища эрозионно-стойкими материалами, отл ич а ющи йся тем, что, с целью повышения качества путем уменьшения пластической деформации и устранения растрескивания алюминиевого сплава, в качестве эрозионно-стойкого материала берут биметалл титан-алюминий, а плакирование осуществляют путем импульсионного приложения нагрузки с максимальным удельным давлением 9 кгс/ммв, нагрева биметалла до

550 С и последующего его контакта с поверхностью днища с одновременным приложением нагрузки с удельным давлением 0,5—

0,7 кгс/мм - в течение 1 — 3 мин.