Способ наплавки на алюминий слоя другого металла

Способ наплавки на алюминий слоя другого металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ НАПЛАВКИ НА АЯЬМИНИЙ СЛОЯ ДРУГОГО МЕТАЛЛА с ИспЪльзованИем проволоки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества наплавки путем повышения износостойкости наплавленного слоя при наплавке на алюминий металлов на основе элементов группы железа, первоначально наплавляют валик на токах в 1,5-3,0 раза и . скоростях в 3-10 раз больших, чем применяемыедля данной толщины, а наплавляемый металл вводят в количестве 20-90 вес.% -сва хэчной ванны , после чего повторно переплавляют наплавленный металл с увеличением объема сварочной ванны в 1,2-5,0 раз. в

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ag) 01) (21) 2742267/25-27 (22) 14 ° 02.79 (46) 07 ° 09.83 ° Вюп. Р 33 (72) Д.N.Рабкин, В.P.Рябов, В.Н.Вер-. надский, А.Д.Стретович, В.А.Кирпатый,. И.А.Коваль, В.Ф.Злобин, А.Б.Менакер, Я.И.Шерман, Н.Н.Мелешко

y A.Н.Шалай (71) Ордена Ленина и ррдена Трудового Красного Знамени институт электросварки нм. Е.O.Ïàòîíà (53) 621.791.75(088.8) (56) 1. Никитин Н.Д. и др. Испытания . алюминиевых поршней дизелей с износостойкой наплавкой. М., НИИИнфорМТЯЖМаш, 4, 1977 (прототип).:

ВСЮ В 23 9 16 В23К9 04 (54) (57) СПОСОБ НАПЛАВКИ НА А350МИНИИ СЛОЯ ДРУГОРО ЙВТАЛЛА с исполь зованием йроволоки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества наплавки путем повышения износостойкости наплавленного слоя при наплавке на алюминий металлов на основе элементов группы железа, первоначально наплавляют валик на токах в 1,5-3,0 раза и скоростях в 3-10 раз больших чем применяемые для данной толшины, а наплавляемый металл вводят в количестве 20-90 вес.В сварочной ванны, после чего повторно переплавляют наплавленный металл с увеличением объема сварочной ванны в 1,2-5,.0 раз.l

1039665

Изобретение относится к сварочной техНике и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, где изготавливаются сварные конструкции из алюминиевых сплавов.

Беспрерывное повышение мощностей машин и агрегатов требует применения все более стойких сплавов. Стойкость к износу является дополнительным требованием, предъявляемым к узлам и деталям, воспринимающих значительные усилия в условиях повышенных температур и одновременно подвергающихся воздействию истирающих или ударных нагрузок. 15

Иэносостойкая наплавка в местах воздействия наиболее интенсивных нагрузок и может повысить стойкость деталей, определяющих срок службы машины, двигателя агрегата. Многие 20 детали изготавливаются из нескольких частей, соединяемых между собой сваркой, поэтому зачастую весьма выгодньм является расположение сварного rasa в .зоне .наибольшего износа. Однако для, 25

1повышения износостойкости жаропрочных алюминиевых сплавов требуется такое высокое содержание элементов подгруппы железа,что изготовить деформируемую сварочную проволоку .а их содержанием на алюминиевой основе уже не представляется воэможйым.

Известен способ наплавки алюмиНия, при котором для упрочнения применяют композиционную алюминиевую проволоку, армированную тонкими (0,2 мм) волокнами никеля (1).

Недостатками известного способа явялется то, что он малопроизводителен. Скорость наплавки не 40 превышает 16-20 м/ч. При его осуществлении требуется предварительный подогрев до 200 С, что создает . значительные сложности в обращении с горячими изделиями и дополнитель- 45 ного оборудования. Помимо этого, изготовление композиционной проволоки весьма трудоемко и возможно лишь в лабораторных условиях методом набора нужного пучка волокон (никелевая» проволока ф 0,2 мм в количестве 20-30 шт), их строгой центровки и протягивания с небольшой скоростью через расплавленный алюминий методом беспрерывного литья, а проиэвоХ(ство тонкой проволоки для волокон требует использования дорогого протяжного оборудования и значительных производственных площадей.

С применением обычных способов сварки доля переплавленного металла сравнительно невелика и, как правило, не превышает 20-30 вес.Ъ расправленного металла. Известный прием повышения доли электродного металла. .i(до 6 -70%)) за счет предварительной 65 разделки кромок во многих случаях не может быть применен из-за ограничения по току. При наплавке по предварительно разделенным кромкам легко прожечь металл в корне шва.

Бель изобретения - повышение качества наплавки путем повышения износостойкости наплавленного: слоя при наплавке на алюминий металлов на основе элементов группы железа, обеспечивающих снижение себестоимости»

Поставленная цель достигается тем, что первоначально наплавляют валик на токах в 1,5-3,.0 раза и скоростях в 3-10 раз больших, чем применяе. мые для данной толщины наплавляемой детали, а наплавляемый металл вводят в количестве 20-90 вес.Ъ сварочной ванны, после чего повторно переплавляют наплавленный металл с увеличением объема сварочной ванны в 1,2-5,0 раз.

В предлагаемом способе сварки и наплавки весь шов первой стадии процесса. представляет собой сплошной интерметаллид, так как присадочный материал не успевает равномерно распределиться в объеме ванны.

При повторном его переплавлении, на с условием, что новый валик по объему не превышает старый более чем в 5 раз, интерметаллид раэмешивается по всему объему сварочной ванны с получением однородного rasa, но содержащего интерметаллиды, более богатые алюминием. ОднаКо и эту стадию процесса нельзя вести на обычных режимах, интерметаллид либо совсем не расплавляется, либо с увеличением силы

)тока сплавится основной металл вокруг .него, а интерметаллидный. валик в виде отдельных частиц закристаллизуется в сварном шве.

Для хорошего размешивания необходимо сильнее чем обычно прогревать сварочную ванну более концентрированным источником тепла, что достигается повышением в 1,5-3,0 раза сварочного тока и увеличением скорос- ти сварки в 3-10 раз. Для ликвидации.. подрезов, наплавлений возможны дополнительные.проходы..

Процесс можно выполнять двух-трех электродной горелкой, либо осуществить одной горелкой в несколько проходов. Сварку можно производить как на переменном, так и на постоянном токе, прямой полярности.

При сварке на временном токе источники должны содержать осциллято-. ры,стабилизаторы дуги и фильтры,снимающие постоянную составляющую т.е. те же самые элементы, которые применяются и при обычной сварке. Наилучший эффект достигается с применением сжатой дуги. Концентрацйя теп1039665

Составйтель A. Гаврилов

Техред A.À÷ Корректор С.Шенмар

Редактор М. Келемеш

Зака з б7 95/11 Тираж ll06 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Нроектная, 4 ла при этом повышается (температу- - нижним пределом насыцения 20-30 Ъ ра столба дуги выше), диаметр и т.д. столба уменьшается и поэтому,не pac- . Пример Предлагаемый споходуя дополнительной энергии, можно соб осуществляют при получении изноувеличить эффективность процесса, состойкого слоя на поверхности поршт.е. варить на несколько меньших ня двигателя внутреннего сгорания токах с получением того же эффекта, Д-240,. который обеспечивается более мощными Присадочный материал — сварочная режимами. Аналогичное преимущество " проволока марки Св-08Г20 на железной имеет и плазма. Диаметр вольфрамового . основе,. Размеры швов .0,5 см. При

F Я электрода выбирается как и при обыч (О обычных режимах сварки (наплавка ной сварке, а диаметр проволоки бе- алюминиевой проволоки) такое сечерется в пределах 0,4-5,0 мм. Для за-, .ние шва можно получить на сварочщиты лучше применять инертные газы. - ных токах 100-300 A и скорости свар»

В том случае, если .вводился через ки 16-50 м/ч. присадочный материал легко раствори". 15 B соответствии с требованиями мый в алюминии элемент группы желе- способа на первой стадии ток поза (например, никель или кобальт) i . выаают до 550 A,а скорость до 180 м/ч ° то необходимо его введение на первой . Два последующих переплава выполняют стадии по нижнему пределу, т. е. M . на том же токе с увеличением объема е

;20-30%.. Если же вводится трудно З) сварочной ванны в 1,2-5,0 раз при растворимый элемент, то по верхне- . скоростях сварки 54 м/ч и 36 м/ч му пределу - до 80-90 Ф. соответственно. .С ."дРуй юй стороны, использование .. Ha микрошлифах наблюдается этих пределов 20-90 Ъ необходимо равномерное распределение упрочняющей при наплавке алюминиевых сплавов g5 фазы по всему объему с образованием различных марок. Если, например, в : ;характерного каркаса . алюминиевом сплаве процентное содер- предлагаемый способ может быть жанне железа мало (находится на ниж- использован и при сварке алюминия . нем пределе) > то необходимо использо- и его сплавов. Способ позволяет вать схему наплавки с верхним преде- Зо регулировать состав шва,повысить его .лом насыщения (до 909); если же износостойкость, увеличить срок берется сплав с верхним. пределом .службы конструкции эа.счет увеличелегирования» используют схему с,, ния ресурса работы.