Способ электродуговой наплавки

 

1. СПОСОБ ЭЛЕКТРО;ОРГОВОЙ НАПЛАВКИ, при котором в зону горения дуги вводят ленточный электрод и осуществляют ртносительное колебательное перемещение конца ленточ ногю электрода и наплавляемой пове ности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нагрева детали и припуска на ее последующую обработку путем снижения толщины наплавляемого слоя за счет уменьшения интенсивйости расплавления электрода, наплавку производят с охлаясдением конца ленточного электрода при плотности тока 0,5 5 ,0 А/мм и скорости упомянутого колебательного перемещения 0,03 0 ,18 м/с, причем амплитуду этого перемещения определяют в соответствии с зависимостью А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

WNV

РЕСПУБЛИК

0% (И) 3(Я) В 23 К 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "ОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3288405/25-27 (22) 18.05 ° 81 (46) 30.12.83. Бюл. М 48 (72) В.И. Кряжков, Н.M.Oæåãîâ и и A.И.Антипов (71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт (53) 621.791.927.5(088.8) (56) 1. Патент COLA 9 3573420; кл. В 23 К 9/04, 06.04 .71

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 141568, кл. В 23 К 9/12, 21.03.60 (прототип) (54) (57) "1 ° СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ

НАПЛАВКИ, при котором в зону горения "дуги вводят ленточный электрод и осуществляют относительное колебательное перемещение конца ленточного электрода и наплавляемой поверх ности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нагрева детали и припуска на ее последующую обработку путем снижения толщины наплавляемого слоя за счет уменьшения интенсивйости расплавления электрода, наплавку производят с охлаждением конца ленточного электрода при плотности тока 0,5

5,0 A/ìì и скорости упомянутого колебательного перемещения 0,03—

0,18 м/с, причем амплитуду этого перемещения определяют в соответствии с зависимостью

А = (0,3 - 1,0)Ь, где Ь вЂ” толщина ленточного электрода. Р9

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что упомянутое колебательное перемещение осуществляют в направлении, перпендикулярном плоскости конца ленточного электрода. Ъ

966999

10

Изобретение относится к областИ металлообработки, а именно к способам электродуговой наплавки поверхностей деталей, и может быть использовано как для восстановления изно-шенных деталей, так и для нанесения износостойких покрытий на новых деталях. Наиболее целесообразно использовать данное изобретение при наплавке деталей, перегрев которых нежелателен, в особенности при наплавке деталей с малой величиной. износа.

Известен способ электродуговой наплавки, обеспечивающий малую толшину наплавляемого слоя. В этом способе производят электродуговую наплавку поверхностей деталей путем относительного перемещения поверх» кости детали и стержневого неплавящегося (вольфрамового) электрода, колеблющегося поперек присадочной ленты малой толщины до 1 мм, которую вводят в зону горения дуги при постоянном контакте с наплавляемой поверхностью (1) .

I упомянутый способ даже при малой толщине наплавляемого слоя (,0,2 мм) не устраняет нежелательный перегрев деталей вследствие того, что для обеспечения удовлетворительной производительности этот способ обуславливает мощность дуги значительно большую, чем это необходимо для расплавления присадочной ленты, а охлаждение деталей применить практически невозможно, так как нарушается стабильность горения дуги и газовая защита процесса.

Известен способ электродуговой наплавки, в котором в зону горения дуги вводят ленточный электрод без

его постоянного контакта .с наплавляемой поверхностью и осуществляют относительное колебательное перемещение конца ленточного электрода и наплавляеиой поверхности путем придания концу электрода колебательного перемещения в направлении его подачи (2):.

В этом способе наплавку производят при плотности тока 125-250 A/ìì, скорости упомянутого колебательного перемещения 0,3 м/с, причем амплитуду этого перемещения выбирают значительно большей .толщины ленточного электрода, так,А 5Ь, где Ъ;. толщина ленточного электрода. Толщина наплавляемого слоя больше толщины .электрода в 4-12 раз и равна 1-5

4 мм.

Данный способ не обеспечивает получения малой толщины наплавляемого слоя, как вышеописанный, однако в нем может быть применено жидкостное охлаждение детали, что несколько уменьшает ее нагрев. При этом стараются избежать охлаждения

65 конца электрода, так как это уменьшает интенсивность его расплавления, что в данном способе является нежелательным, так как уменьшает производительность наплавки.

Цель изобретения — уменьшение нагрева детали и припуска на ее после-. дующую обработку путем снижения толщины наплавляемого слоя за счет уменьшения интенсивности расплавления электрода.

Это достигается тем, что в способе электродуговой наплавки, при котором в зону горения дуги вводят ленточный электрод без его постоянного контакта с наплавляемой поверхностью, осуществляют относительное колебательное перемещение конца ленточного электрода и наплавляемой по-. верхности, наплавку производят с охлаждением конца ленточного электрода при плотности тока 0,5-5 А/мм

2 и скорости упомянутого колебательного перемещения 0,03-0,18 м/с, причем амплитуду этого перемещения определяют в соответствии с зависимостью А = (0,03-1,0)Ъ, где Ь вЂ” толщина ленточного электрода.

Меньшая скорость колебательного перемещения, меньшая амплитуда этого перемещения, непостоянный контакт электрода с наплавляемой поверхностью дают возможность получить стабильную дугу при меньшей плотности тока, существующую в период отсутствия контакта электрода с наплавляемой поверхностью.

Меньшая плотность тока обеспечивает меньшее выделение теплоты в электрической дуге.

Меньшее выделение теплоты уменьшает интенсивность расплавления электрода..При этом расплавившийся металл в виде микропорций переносится на поверхность детали во время контакта конца электрода с наплавляемой поверхностью, образуя наплавляемый слой малой толщины, что снижает припуск на последующую обработку детали и уменьшает ее нагрев.

Охлаждение конца ленточного электрода также необходимо осуществлять для уменьшения интенсивности его рас плавления и получения упомянутых микропорций, а не для уменьшения нагрева детали, деталь в данном случае может вообще не охлаждаться.

При несоблюдении плотности тока, скорости упомянутого колебательного перемещения и амплитуды этого перемещения в укаэанных пределах резко ухудшается качество формирования наплавляемого слоя.

Другим отличием является то, что упомянутое колебательное перемещение осуществляют в направлении, перпендикулярном .плоскости ленточного электрода.

966999

Скорость колебательного перемецения, м с

Плотность тока, A/мм

Амплитуда, мм

Толщина слоя м

Частота, 1/с

0,5

0,03

0,1

0i3

5 0

0,18

1,0

0,2

2,7

0,07

0,15

0,6

1,7

0,08

0,1

0,8

Редактор Л. Письман Техред A.Áàáèíåö

Корректор О. Тигор 1»

Заказ 10600/8 Тираж-1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Это улучшает условия переноса микропорций металла с электрода на наплавляемую поверхность, а следовательно улучшает качество наплавляемого слоя.

На чертеже изображена принципиальная схема осуцествления изобретения.

Наплавку осуществляют следующим образом.

Вращают деталь 1, ленточный электрод 2 вводят в зону горения дуги 3 без его постоянного контакта с наплавляемой поверхностью 4, осуществляют относительное. колебательное перемещение конца электрода и наплавляемой поверхности путем перемещения конца электрода в направлении, перпендикулярном плоскости конца электрода. В процессе наплавки производят охлаждение конца электрода.

Деталь (вал диаметром 50 мм) вращают с частотой 0,1 об/мин (привод на чертеже не показан). В каче- . стве электрода используют спеченную ленту марйи ЛС-70ХЗМН сечением

30х1 мм . На дуге поддерживают напряжение 11 В. Конец электрода на вылете, равном 4 мм, охлаждают водой посредством патрубка 5. Токо,подвод к электроду осуцествляют с З0 помощью шин 6. Подачу электрода 2. производят валиками 7, а его колебательное перемещение осуществляют

J с помоцью кривошипно-шатунного механизма (на чертеже не показан)!.

Ниже приведены конкретные приме- ры осуществления способа, сведенные в таблицу.

Как видно из таблицы, толщина наплавляемого слоя может быть в

5-10 раз меньше, чем толщина элек тродной ленты, толщина которой 1 мм, при этом мощность дуги невелика, так как плотность тока очень мала (в 10-200 раз меньше, чем у способа-прототипа).

Во всех указанных случаях наплавка происходила при хорошем качестве

Формирования наплавляемого слоя.

Предлагаемое изобретение по сравнению со способом, использующим не" плавящийся электрод, и способом-прототипом уменьшает нагрев детали.

По сравнению со способом-прототипом предлагаемого изобретения, кроме того, позволяет получить наплавля- . емый слой с меньшей в 5-20 раз тол-. циной, что значительно уменьшает припуск на последующую обработку.

Экономия от использования предлагаемого изобретения достигается за счет уменьшения трудоемкости .на последующую обработку деталей, уменьшения расхода электродного металла и электроэнергии. По предварительным подсчетам на 1 дм наплавляемой поверхности экономия составляет

0,151 руб.