Установка для наплавки инструмента в вакууме
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Ф .з. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.11.80 (21) 3006373/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) M К„з В 22 D 19/06 Гасударственные камитет СССР (53) УДК 621.74. 046(088 8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46 Дата опубликования описания 25.12.82 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Производственное объединение «Ждановтяжмаш» (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАПЛАВКИ ИНСТРУМЕНТА В ВАКУУМЕ Изобретение относится к сварочному производству, в частности к вакуумным установкам для производства биметаллических изделий наплавкой, и может быть использовано в инструментальном цехе машиностроительного завода. В известном способе наплавки изделий металлом предлагается устройство, содержащее герметическую оболочку, из которой откачивают воздух для создания защитной среды — вакуума, и в которой размещены форма, плавильный тигель, механизм закрепления и перемещения заготовок под наплавку, высокочастотный индуктор для подготовки жидкого присадочного металла. Предусмотрен дополнительный источник тепла для нагрева металла заготовки (1). В указанном устройстве весь технологический цикл изготовления биметаллического изделия выполняется в одном объеме, что не позволяет выполнять раздельно, вне зависимости от других, предусмотренные технологические операции. Тем самым ограничены потенциальные возможности в увеличении производительности способа наплавки посредством данного устройства. Наиболее близким техническим решением к изобретению является конструкция индукционной плавильной печи, которую можно использовать в качестве основной базы для разработки промышленной вакуумной установки для производства биметаллического режущего инструмента (2). Основными элементами печи являются камера плавильная со сменными индукционными печами, причем камера имеет воз10 можность горизонтального перемещения; камера изложниц с нагревательными элементами и шлюзовым водоохлаждаемым устройством; тележка с приводом для транспортировки форм из камеры изложниц в плавильную камеру через шлюзовое устройство; камера загрузки шихты; различные устройства для проведения технологического процесса; система вакуумирования и водоохлаждения; гидравлики и электропитания. Предусмотрена автоматизация процесса. Несмотря на специфику назначения данной вакуумной индукционной печи, как и в способе изготовления биметаллических изделий, в плавильной камере осуществляется и подготовка металла и его 980953 разливка по формам. При этом различные загрязнения и конденсат способствуют ухудшению кач ства отливки, снижению эффективности режимов повторного вакуумирования. Этот отрицательный эффект снижает производительность плавильной печи в выход годного. Производительность плавильной печиопределяется, прежде всего, количеством одновременно загружаемых форм и последующей возможностью их поочередной заливки сталью. С этой точки зрения конструкция механизма транспортировки форм не совсем удобна, так как лишена мобильности, громоздка, не позволяет установить под заливку большого количества форм различных типоразмеров. Цель изобретения — повышение качества наплавки и расширение ассортимента наплавляемого инструмента. Поставленная цель достигается тем, что установка для наплавки инструмента в вакууме, включающая плавильную камеру со сменными индукционными печами, камеру изложниц со шлюзовым затвором и устройство для транспортировки заготовок под наплавку, дополнительно снабжена камерой наплавки-выгрузки, закрепленной к днищу плавильной камеры и имеющей жестко закрепленный к ее боковой поверхности патрубок, индуктором ТВЧ и подъемно-поворотным столом, смонтированными соответственно в верхней и нижней частях камеры наплавки-выгрузки, причем в днище плавильной камеры выполнено радиально расположенное отверстие, индукционная печь снабжена приводом перемещения вдоль этого отверстия, а устройство для транспортировки заготовок под наплавку выполнено в виде транспортирующей штанги, размещенной в упомянутом патрубке камеры наплавки-выгрузки, причем камера изложниц снабжена подъемным столом для размещения заготовок и шлюзовым затвором связана с камерой наплавкивыгрузки. На фиг. представлена схема установки для наплавки инструмента в вакууме; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. l. Вакуумная установка для наплавки инструмента содержит камеру изложниц 1, укомплектованную механизмом откатки 2 с закрепленной на нем герметизирующей крышкой 3, а в нижней части, по центру камеры изложниц 1, встроен подъемный стол 4, на котором установлена пирамида из съемных кассет 5 с расположенными на них заготовками 6 под наплавку, кроме того, к левой стороне камеры изложниц 1, в верхней ее части, закреплен водоохлаждаемый шлюзовой затвор 7. Камера изложниц 1 через шлюзовой затвор 7 сообщается с камерой наплавки-выгрузки 8, в нижней части которой размещен подъем5 1О zo 25 зо 55 но-поворотный стол 9 для приема и транспортировки заготовок с кассетой 5 в зону наплавки. Камера наплавки-выгрузки 8 имеет механизм откатки 10 с закрепленной на нем герметизирующей крышкой 11, а к боковой поверхности камеры наплавкивыгрузки 8 закреплен патрубок 12 со встроенной в его полости транспортирующей штангой 13, имеющей возможность горизонтального перемещения посредством привода 14 в зону камеры изложниц 1 для поочередного изъятия кассет 5 с заготовками 6, в верхней части камеры наплавкивыгрузки 8 закреплен высокочастотный индуктор 15 и выполнено удлиненное радиально расположенное отверстие 16 (фиг. 2) для прохождения жидкого присадочного металла; камера литейная 17, установленная на верхней плоскости камеры наплавки-выгрузки 8 и укомплектованная индукционной плавильной печью 18, имеющей возможность посредством привода 19 горизонтального перемещения вдоль оси удлиненного отверстия 16, которое герметизируется устройством 20 в момент подготовки жидкого присадочного металла. Первоначальная установка пирамиды из съемных кассет 5 с заготовками 6 под наплавку осуществляется на загрузочный стол 21, жестко закрепленный к герметизирующей крышке 3. Наплавка биметаллического режущего инструмента осуществляется следующим образом. На загрузочный стол 21 устанавливают пирамиду из съемных кассет 5, на каждой из которых с определенным шагом установлены формы с заготовками 6 под наплавку. Перемещая механизм откатки 2, изделия вводят в камеру изложниц 1 и одновременно уплотняется герметизирующая крышка 3. В камере изложниц производят дегазацию форм и предварительный нагрев заготовок нагревательными элементами сопротивления до 900 С с одновременным вакуумированием. В случае применения песчаных оболочковых форм длительность процесса не превышает двух часов. при графитовых формах — не более 30 мин. В плавильной камере осуществляют подготовку жидкого присадочного металла в индукционной печи 18. При достижении оптимальных режимов дегазации и предварительного нагрева заготовок открывают водоохлаждаемый шлюзовой затвор 7 и в камеру изложниц 1 из камеры наплавки-выгрузки 8 подают транспортирующую штангу 13 посредством привода 14. Транспортирующую штангу 13 устанавливают под основание верхней съемной кассеты 5, после чего поступает команда на перемещение вниз подъемного стола 4. Зависшую кассету с заготовками транспортируют в отвакуумированный объем 980953 Формула изобретения 5 камеры наплавки-выгрузки 8 и устанавливают на подъемно-поворотный стол 9, одновременно закрывают шлюзовой затвор 7. Транспортирующую штангу 13 освобождают от кассеты путем незначительного перемещения вверх подъемно-поворотного стола 9,после чего ее уводят в объем патрубка 12. Окончательный нагрев заготовок 6 до сварочных температур перед наплавкой осуществляют с помощью индуктора 15 ТВЧ, в зону которого их доставляют с помощью подъемно-поворотного стола 9. Порционную донную разливку жидкого присадочного металла осуществляют из индукционной печи 18 после разгерметизации отверстия 16 устройством 20. Поворот стола 9 синхронизирован с открытием затвора индукционной печи и временем заполнения каждой формы на. кассете. При установке на кассету более крупных заготовок их центры смещаются в сторону оси вращения стола 9. Это смещение компенсируется перемещением индукционной печи 18 посредством привода 19 вдоль оси отверстия 16. Кассету 5 с наплавленными заготовками 6 вместе с подъемно-поворотным столом 9 опускают. Цикл повторяют, причем каждая последующая кассета с наплавленными заготовками устанавливается на предыдущую. Вакуумная установка для наплавки режущего инструмента позволяет повысить производительность с одновременным улучшением качества наплавляемого металла, обеспечить наплавку широкого ассортимента инструмента с первичным образованием режущей кромки. Экономический эффект складывается из следующих статей дохода: широкие возможности легирования жидкого присадочного металла с целью получения наперед заданных структуры и специфических свойств режущего инструмента; снижение расхода дефицитных быстрорежущих сталей на вольфрамовой основе; увеличение производительности процесса наплавки по сравнению с наплавкой ручным дуговым спо1О 6 собом в 20 — 25 раз; снижение трудоемкости изготовления наплавленного инструмента в 4 — 5 раз за счет использования формообразующих элементов. Внедрение предлагаемой установки обеспечивает экономический эффект не менее 120 тыс. руб. 1. Установка для наплавки инструмента в вакууме, включающая плавильную камеру со сменными индукционными печами, камеру изложниц со шлюзовым затвором и устройство для транспортировки заготовок под наплавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества наплавки и расширения ассортимента наплавляемого инструмента, установка дополнительно снабжена камерой наплавки выгрузки, прикрепленной к днищу плавильной камеры и имеющей жестко прикрепленный к ее боковой поверхности патрубок, и индуктором ТВЧ и подъемно-поворотным столом, смонтированными соответственно в верхней и нижней частях камеры наплавки — выгрузки, причем в днище плавильной камеры выполнено радиально расположенное отверстие, индукционная печь снабжена приводом перемещения вдоль этого отверстия, а устройство для транспортировки заготовок под наплавку выполнено в виде транспортирующей штанги, размещенной в упомянутом патрубке камеры наплавки — выгрузки. 2. Установка по и. 1, отличающаяся тем, что камера изложниц снабжена подъемным столом для размещения заготовок и шлюзовым затвором связана с камерой наплавки-выгрузки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР _#_o 629922, кл. В 22 D 19/06, 1975. 2. Технический проект ВНИИЭТО, ИС В вЂ” О, 16 Н Ф вЂ” И1, 1977. 980953 Составитель Т. h,oðoëåBà Редактор М. Дылын Текред И. Верес Корректор Л. 3зятко Заказ 9565j16 Тираж 852 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
