Способ электроискрового легирования
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1!ц.625895
Йо1ов Ссветскик
Социалистичес1!их реслу1лик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.77 (21) 2465644/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 21.08.78 (51) М. Кл."В 23Р 1/18
Государственный нсмите;
Совета Министров СССР по делам изовретеннй и открытий (53) УДК 621.9.048. .4.06 (088.8) (72) Автор изобретеш1я
А. М. Покровский (71) Заявитель
Опытный завод Института прикладной физики
АН Молдавской ССР (54) СПОСОБ ЗДЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ
Изобретение относится к области электрических методов обработки материалов и может быть использовано для поверхностного упро !пения и восстановления деталей маши!!, а также для повышения ка- 5 чества электрических контактов электроискровым легированием.
Известно, что для осуществления процесса электроискрового легирования пропускают импульсы электрического тока че- 10 рез промежуток, образованный деталью и обрабатывающим электродом. При этом электроду сообщают колебательное либо вращательное движение таким образом, что он периодически вступает в контакт с 1.5 поверхностью детали .(1J. К электроду детали подводят напряжение от генератора («плюс» генератора подключают кэлектроду). По мере пх сближепия между остриямп микрорельефа поверхностей парасю аст на!1ряткс11ност1э элсктричес!\Ог() поля.
В определенный момент происходит пробой межэлсктродного промежутка и разряд пакогп1тсля энергии генератора. Под действием импульсного тока разряда осуществляется перенос матсриала электрода !Ра деталь, лсгпрованис и микрозакалка се поверхности.
При легировании твердосплавным электродом стальной поверхности опа прпобрстает повышенную тьердость и износостойкость. Если же легировать электрические контакты серебром или его сплавами, то наблюдается значительное снижение переходного сопротивления, Недостатком такого способа является низкий коэффициент использования электродного материала (отношение убыли массы матери2Л2 электрод2-анод2 к приросту массы электрода-катода), что приводит к перерасходу электродного материала и снижению производительности процесса.
Кроме того, низок КПД процесса, так как энергия, затраченная на эрозию части материала, которая выбрасывается из рабочей зоны неиспользованной, терястся вне этой зоны.
Эти недостатки обусловлены тем, что большая часть энергии, подводпмой к искровому промежутку при прохождении импульса тока, локализуется в концах острий микрорельефа поверхности, в результате чего происходит мгновенный нагрев микрообъемов острий, плавлепие и испарение их материала и выброс расплава и паров из рабочей зоны.
Целью изобретения является повышение коэффициента переноса материала и производительности процесса.
625805
Достигается цель тем, что в процессе электроискрового легироыания, при котором пропускают импульсныи электрическии
-Tow через промежуток, образованный периодически с высокои частотои сближа1ощимися электродом и оорабатываемой деталью, в каждом периоде фиксируют момент наступления контакта между остриями микрорельефа поверхностей электрода и обраоатыыаемой детали и через 5 — b0 мкс, затрачиваемых на деформаци1о острий, пропускают через место контакта импульс тока.
via чертеже представлена Олок-схема одного из возможных устройств, реализующих пр сдл ага емыи спо сo U.
11скроыой Ilpol>i
К искровому промежутку 1 подключен генератор импульсов тока, состоящий из накопительной батареи конденсатороы 4, коlîðHÿ заряжае1ся от источника постоянного тока 1на чертеже не показан), и зарядного и разряд. Ого кл1очеи 5 и 0.
Цепь управления I åHOðHToðH oocToHI из оло а у регистрации момен а контакта, ы; од I.îi Oðîão подкл1о-1ен к искровому про1>1ежу>тку, Олока b регулируемоl о заназдыыаl>ия и 0 10ка 0 управления клlОчами.
QJI>I 0oущсствления процесса легироыния ус1роисгы0 ыкл1очается ы сеть. 1>ло, J
HIl lloчаеi 1cJII0 l О, зар111кается кондьч1са I op
А 01 1рОду 2 СОООЩае1си ы110рац1111.
l5 каждыи период колеоан11и эле грод, нриолижаясь к деs HJlil О, ыступас1 о Си ы ко1 такт. 1lерыоначально ко1ггактируюг ыыO1У ill>l >>>1И1фОРЕЛЬЕфа 110ЫЕРХНОСТЕII >ЛЕ;. PÎда и детали. < игнал Оo этом фиксируtT
0JIoIi. I и передает его в oJiuil 6, где си li .i задсрж11ыается на время 0 5 до 00 мкс i> подаегся на вход олока J, ко1орый огиирасг клlоч 0. врез I>10010 кОнтакi а электрОда и детали следуе1 импульс разрядного тока, осуществляющего легироыание.
1 iocJIe прохОждения импульса Toga элс1трод отходит о1 детали О, включается ключ 5, заряжа "i ся конденсаl îð 4.
В дальнеишем цикл легирования повторяется.
Отличительная особенность предлагаемого способа легирования заключается ы том, что импульс тока через рабочий промежуток пропуска1от через определенное время после контакта элек1рода и детали. За это время движущийся электрод расходу Т свою кинемагическую энер1-ию на разрушение окисных пленок на поверхностях и на пластическую деформацию острий микрорельефа. 15 результате этого электрическая энергия разряда локализуется в большем объеме, способствуя образованию между электродом и деталью микрометаллургиl0
65 чеекой ванны H диффузии легируЮщих элементов вглубь обраоатыыаемои поверхности. 1lри этом резко снижается выброс материала в газообразной и жидкои фазе, который, как указывалось, возникает при взрывах острии выступов микрорельефа.
В итоге повышается коэффициент использования материала электрода, глубина проникновения легирующих элементов ы обрабатываемую деталь, произьодительность и
ill 1,4 процесса легирования.
Бремя запаздывания подачи импульса тока через контакт выбирается с учетом пластичности материалов электрода и детали и величины шероховатости поверхности. Более пластичные материалы, как и меньшая шероховатость, треоуют меньшего времени задержки.
1-1а опытном заводе Института прикладной физики AH Молдавской ССР автором проведены испытания макета установки для электроискрового легирования по предл»гаемому способу, Время запаздывания регулировалось в пределах от 4 до 150 мкс.
Ьо время испытаний применялись пары материалов электрода и образца: сплав i 15b,б и сталь 45; серебро Ср 999,9 и медь.
11редыарительные испытания ноказал11 положи Тельные результаты.
11ри этом установлено, 1то Нр» высоте неровностей профиля поверхности Ооразца
h,: от 10 до b0 мкм оптимальное время запаздывания для первой пары материалов составляет от 7 до 40 мкс, для второи пары материалов — от 4 до 20 мкс.
11еренос материала сплава 1 151 б на сталь 45 увеличился в 1,5 — 2 раза Iio сравнению с аналогичным НОказа I елем, HoJly ченным с 110мощь10 у ст аноыки ЭФИ-46А> которая работает по известному способу, а коэффициент переноса материала возрос на 20 — 25%.
Для второй пары материалов (серебро — медь) эти показатели увеличились, соответственно, в 2,5 — 3,5 раза и на 25—
40", .
Использование данного способа обеспечивает явные преимущества по сравнению с существующими сносооами, осооенно он эффективен для нанесения благородных материалов на контакты электрических машин и аппаратов, так как их экономия имеет первостепенное значение для народного хозяйства.
Формула изобретения
Способ электроискрового легирования, при котором импульсы электрического тока пропускают через промежуток между периодически сближаемыми до контакта электродом и обрабатываемой деталью, о тличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента перекоса материала и производительности процесса, фиксируют момент наступления контакта между остриСоставитель В. Влодавский
Техред Н. Рыбкина
Корректор Н. Федорова
Редактор Г. Лановая
Заказ 1522/12 Изд. № 612 Тираж 1221
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35, Раушская иаб., и. 4/5
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2 ями микрорельефа поверхностей электрода и обрабатываемой детали и через 5 — 80 мкс, затрачиваемых на деформацию острий, пропускают импульс тока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 89933, кл. В 23Р 1/18, 1943.
