Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1»654693 (61) Дополннтельиое к авт. свид-ву . (22) Заявлено24.02.77 (21) 2455722/22-02 с присоединением заявки РЙ (23} Приоритет (5Ц М. Ка.

С 23 С 7/00

В 22 F 7/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (+) УДК 621,762:

: 621,79 (088.8) Опубликовано 300379. Б1оллетеиь,% 12

Дата опубликования описания 300379

H. Н. Дорожкин, В. К. Ярошевич, В, А. Карпушин, A. Я, Сенько, F.. И. Елькин и B. H. Федченко (72) Авторы изобретения

Институт проблем надежности и долговечности машин

AH Белорусской CCP и Могилевское производственное объединение Химволокно им. В. И. Ленина (7!) заявителн (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ HAHECEHHH IIOKPHTHA ИЗ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

I = :

1 й==

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к нанесению покрытий из металлических порошков на изделия.

Известно устройство для электроконтактной наплавки торцовых уплотнений. Торцовое уплотнение устанавливают на нижней контактной плите.мавяны рельефной сварки ° Кольцевую рабочую камеру, ширина которой соответствует ® размерам направляемого пояска, образуют внутреннее и.наружное кольца из термостойкого злектроиэоляционного материала ° В камеру помещают порошок из наплавляемого материала, через который пропускают ток с помощью медного электрода. Уплотнение расплава осуществляют перемещением верхней контактной плиты (1).

Недостатком устройства является воэможность образования радиальных трещин и необходимость применения дополнительного технологического сталь- ного кольца для устранения налипания гранул порошка на рабочую поверхность

25 электрода.

Известно также устройство для нанесения покрытий иэ металлических порошков, включающее корпус, узел вращения с полым приводным валом и центрирующей оправкой, эажимное приспособление и источник нагрева. Особенностью устройства является то, что центрирующая оправка выполнена с кольцевой канавкой на уровне торца изделия. В статическом состоянии эа" зор между центрирующей оправкой и иэделием заполняюттпорошком, а при вращении иэделия и нагреве его получают покрытие на внутренней и торцовой поверхностях одновременно j2)

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.

Недостатком устройства является то, что при центробежном нанесении покрытий на изделия большого диамет" ра получают некоторую неоднородность свойств нанесенного покрытия иэ-эа разницы давления на слой при его нанесении.

Целью изобретения является повышение качества покрытий на торцовых поверхностях изделий.

Это достигается тем,. что известное устройство снабжено вибратором, выполненным в виде электромагнитов, установленных на плите,. и диска, смонтированных на одном из концов

65469 3 приводного вала, а зажимное приспособление соединено с другим концом приводного вала. При этом зажимное приспособление выполнено в виде кольцевого биметаллического элемента.

На чертеже изображено устройство для нанесения покрытий из металличес- 5 ких порошков, общий вид. устройство состоит из станины 1 с закрепленной на ней несущей плитой 2 и направляющей втулкой 3, в которой размещен корпус 4 с воэможностью вер.-10 тикального пер мщения при помощи рейки, нарезанной на корпусе 4, и шестерни 5. Корпус 4 фиксируют в определенном положении при помощи тангенциального эксцентрикового зажима 6. 15

В корпусе 4 н» подшипниках качения 7 установлен шпиндель 8, внутрь которого запрессованы бронзовые втулки 9, на которых имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении по- 20 лый приводной вал 10, Последний получает вращение от двигателя, объединенного,с редуктором 11.

На нижнюю часть приводного вала 10 плотно насажен диск 12, притягиваемый вместе с приводным валом 10 к электромагнитам 13 при подаче на них напряжения.

В электрической схеме электромагнита предусмотрен узел для регулирования амплитуды колебаний, например изме нением подаваемого напряжения. Электромагниты 13 смонтированы на плите 14, присоединяемой к корпусу 4 посредством шпилек 15.упрочняемое иэделие устанавливают на верхний конец 16 при-: 35 водного вала 10 до упора в площадку 17.

В предварительно проточенную канавку изделия насыпают порошок и нагревают с помощью индуктора 18 высокочастотной установки, Приводной вал 40

10 установлен на пружйнах 19 для перемещения изделия вверх йри отключении напряжения, подаваемого на электромагниты 13, К верхнему концу 16 приводного вала 10 прикреплен с помощью 45 потайных винтов 20 биметаллический элемент в виде кольца, состоящий из двух разнородных металлов 21 и 22, причем металл с большим коэффициентом линейного расширения расположен 50 с внутренней стороны.

Устройство работает следующим образом.

В кольцевую канавку изделия насыпают порошок, например самофлюсующий- 55 ся сплав ПГ-ХН80СР4, Изделие устанавливают на верхний конец 16 приводного вала 10 до упора в площадку 17.

Вращением шестерни 5, взаимодействующей с рейкой, нарезанной на корпусе

4, последний поднимают на такую высоту, чтобы зазор между индуктором

18 высокочастотной установки и изделием составлял 2-3 мм. В таком положении корпус 4 фиксируют тангенциальным .эксцентриковым зажимом 6.

Твердость, HRC 50-55

52-55

Относительная износостойкость (эталон-сталь

40Х твердостью

42-45 Н QC) 3,0

3,5

Затем включают электродвигатель с редуктором 11, вращение от которого передается через полый приводной вал

10 изделию. Включают нагрев иэделия от высокочастотной установки. При повышении температуры изделия нагревается и биметаллический элемент, контактирующий с изделием, и за счет различных коэффициентов линейного расширения биметалла плотно прижимается к внутренней поверхности изделия, фиксируя его от вертикального перемещения. При нагреве иэделия до температуры 800-850ОCi характеризующейся интенсивной усадкой порошка, включают электромагниты 13, передающие вибрацию посредством диска 12 приводного вала 10 изделию с порошком. Частота колебаний электромагнита 50 Гц, амплитуда 0,2 мм. При включении электромагнита 13 он притягивает диск 12, плотно насаженный на приводной вал 10, и площадкой 17 сжимает пружины 19. При перемене направления тока электромагниты отпускают диск 12, и пружины 19 возвращают изделие в исходное положение. Колебания способствуют уплотнению порошка и образующихся жидких прослоек при дальнейшем повышении температуры.

При нагреве до 1040-1080 С нагрев отключают, а амппитуду колебаний в течение последующих 30 с постепенно увеличивают от 0,2 до 0,6 мм. Увеличение амплитуды колебаний в процессе кристаллизации способствует увеличению количества центров кристаллизации, плотности нанесенного покрытия и снижению его пористости, После охлаждения изделия до 700 С вибрацию отключают, корпус 4 опускают в нижнее положение, предварительно отпустив тангенциальный эксцентриковый зажим 6 при помощи шестерни 5, Затем корпус 4 фиксируют в нижнем положении зажимом 6. После охлажцения изделия его снимают с устройства.

Применение предлагаемого устройства для нанесения покрытий из металлических порошков на торцовые поверхности изделий позволяет получать покрытия высокого качества. B таблице приводятся сравнительные характеристики покрытий, полученных на предлагаемом устройстве,и устройстве, принятом в качестве прототипа (использовался порошок самофлюсующегося твердого сплава ПГ-ХН80СР4).

6 4693

Продолжение т аблицы

Проч ность сцепления покрытия с 2 основой, кг/мм 16-23

21-25

3 ° 10

Средний радиус поры, мм

«2

12 ° 10

8-11

2-3

Пористость, Ъ

Формула изобретения

ЦПИИПИ Заказ 2286/7 Тираж 1129 Подписное

Филиал ППП Патент, r.ужгород,ул.Проектная,4

1, Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков, содержащее корпус, узел вращения с полым приводным валом, зажимное приспособление и источник нагрева, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества покрытий на торцовых поверхностях изделий, оно снабжено вибратором, выполненным в виде электромагнитов, установленных на плите, и диска, смонтированных на одном из концов приводного вала, а зажимное приспособление соединено с другим концом приводного вала.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что зажимное приспособление выполнено в виде ксльцевого биметаллического элемента.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шрейбер Г. К., Кершенбаум B. Я., Батраков В. M. и Смирнов И. A. Усовершенствование электроконтактной наплавки торцовых уплотнений. - Сварочное производство, 1975, Р 11, с. 33.

2 ° Заявка 9 2169400, кл, В 22 F

7/04, 03.09.75, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.