Способ нанесения металлических покрытий из порошковых материалов

Способ нанесения металлических покрытий из порошковых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам нанесения покрытий на плоские поверхности как изготавливаемых, так и восстанавливаемых деталей. Цель изобретения - повышение качества соединения покрытия с поверхностью детали. Деталь с размещенным на ее наплавляемой поверхности материалом покрытия устанавливают между верхним и нижним электродами и пропускают импульс сварочного тока от верхнего электрода в покрытие с приложением давления. При этом нижний электрод выполняют с вертикальным пазом. Ширина паза превышает ширину детали. В этом пазу размещают с зазором относительно внутренних боковых поверхностей деталь. Порошковый материал предварительно спекают в заготовку. Форма заготовки соответствует конфигурации наплавляемой поверхности детали. Площадь заготовки больше площади наплавляемой поверхности детали. Укладывают заготовку на наплавляемую поверхность детали так, чтобы края ее входили в контакт с нижним электродом. Способ обеспечивает формирование неразъемного соединения материала покрытия с поверхностью детали по всей площади поверхности их взаимодействия. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ1526940

15114 В 3 К ll/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

»<

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 4333000/25-27 (22) 23.11.87 (46) 07.12.89. Бюл. № 45 (71) Производственное объединение «Ждановтяжмаш» и Всесоюзное научно-производственное объединение воссташ>вления деталей сельхозмашин «Ремдеталь» (72) H. A. Королев, А, В. Зарсченский, Л. А. Глозма !3, В. Д. Шаповалов, М. А. Шелудько и О. О. Соловьев (53) 621.791.763.3.037 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1036485, кл. В 23 К l! /06 1981. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ МЕТАЛЛ ИЧЕСКИХ Г10КРЫТИЙ ИЗ Г10РОШКОВЫХ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобрег«ни(относится к способам нанесения покрытий на нлоскис новсрхнОсти кык изготавливаемых, так и восстанавливаемых деталей. Цес!ь изобретения повышение качества соединения покрытии с по(3«рхностьк1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть I<0110льзовано для нанесения покрытий преимун!ественно на плоские поверхности как изготовляемых, так и восстанавливаемых деталей.

Цел ьк) изобретен и я явл я ется повышение качества соединения Itohp!.IT!I)3 с поверхностью детали.

На чертеже представлены схема нанесения покрытий.

Снособ осушествляется следующим образом.

Деталь 1 устанавливы!01 13 паз, выполненный в нижнем электрод(2 контактной машины. На BoccòàíàBëèB(f«му10 плоскую поверхность детали 1 укладывают заготовку 3 покрытия из спеченного порошкoBof о матедеты.lи ..(ета lb с раз мс!11«1(н „! il il <>«

RëàBë)3åìoé поверхности ч;(т«ри;(лоч 110hj)l, тия уi òBBàâ,(иван)т 11«ж,(13(. рх! Нч ll н и м э. е кт рода м и и fl p o It x c к 13 10 г и ч н у, ьс в;!рочного тока от герки«! О эл«ктрО 1 I и и<> крыти«с приложением (ыв I(ния 11ри эг<>х нижнии электрод Bbll(0.(няк>1 « ts(р гик; lt>H Ы ч 11 1 зом. )1111 рff НI I! I;! «! !111111!! Ii ) детали. В этом пазч р()зм(. fitû!О! с з;!Н<>роч

ОТ НО(И Т(.(ЬНО В Н У ТРЕН Н И X t)0 h 01< I>l, I I < ) IS(j) X ll < ) < тей л«таль. Гlорон!ковыи м;!т р!1;1,1 (()(и 1;;)!!. 1;! н ля«чой !!Овеj)xHOcTII дст !л 11.1< (li:l. B,l > тонки оол ьн!«Нл(нцыли ft;I llcf c3 f<, I)f(ч >и li() в«рxt!0«ти детали. ) кг! Itдыв;IK)T s:! I <, >!)к) и;3 нынл;)вля«чуIO иовер.,ность д«т;!.11 I: 1,. бы

h j1 1l я (. < 13 х Од< и, I I I 13 к О 11 l 1! 1 1 (I I i < ж i . I 1 >. I < h тj)0,.«>ч. Сш>соб 0()«cï(чив;I(I B р) р

lii Р(! I>«I)I t!0(0 СOC 1BII ll È >I !Ы1 j> I,I, i;I 110:,Р l>l

tIH «НОВ(РХНО(ТЫО .1<. T;l, l1< 110 1

i!0(3<. j) x !1 (>i"1 1t tf х на<311 х(0.1«11< г в >I ) l I!,, риалы необходимой тол!ш(ны. 3;II <>I (f(>f< ll<)вср:нО ти детали 1. Р;)зч«р s;!Ii>l<>lshil ) il(> пло!1(ы fif .10л,кен быть (>Ольlll< !, I(>fit, I tll 13(>< сты(шв.lit BB«ìîé повср. !«0«(и;1< 1 ill 1 11рн этом заготовка 3 покрыпгия х к,(;!.Тын;!(г(я н;! восстаныв,(ива«мук> поверки< «! > IO>,f1÷ <н>р,! зоч. ITo ее края входят в кон (ыкт !III)h ним эл hTpo,1oxl 2 и в p« <. !Н(;> э! О! р е м ы ч къ м е ж.1» к j) (! «1! I < 0 i < г i i l i; I I <

С! И В а «11 О !3 1(0 B <> 11 X 13 O C T 11 1 «Т (1, I l l I l h j >, I i ) I l i i > h l i < гo электро1ы 2 конт()к нО!! xl,, f:!IIIII I 3;! < ч !!РИ lli!XIOlltff (3«РХН(ГО ЭЛ(К(;».I;! j ll < 1 Н<К)

II0l(j) t>l I If H ври ж ичык>т h. 13< i i if!;!1!,;! (., нов«j)xil!)c и 11«т((ли 1 и л«к-, > l) " 11<><. «

ЭТОГО l(«Р(.3 110.1 < , I() s;I >1 h. i i .1 > 1;< !(1> Н1><

Il<. CI .i< 10 I ff. >111<11Ü«. ISI j><) i < >h >, !i(> I (>j>!> I< 1<

1526940

Формула изобретения

55 мом HT про>ц>ждения разделяется по следуюпшм направлениям: часть егo протекает через верхний электрод 4, заготовку 3 покрытия, деталь 1, нижнии электрод 2, а другая ча TI протекаст через верхний электрод 4, край заготовки 3, нижний электрод 2. !

11)H этом теп lo генерируется на двуx участках: в зоне контакта поверхностей покрытие деталь и в зоне перемычки, образованной краями заготовки. Перемычка, образованная выступающими краями заготовки, при прохождении по ней части импульса сварочного тока нагревается объемНо по всему сечению до температуры плавления, так как является частью короткозамкнутого узла. При расплавлении перемычки цепь данного короткозамкнутого узла разрывается, и весь сварочный ток после этого течет через верхний электрод 4, покрытие 3, восстанавливаемую деталь 1, нижний электрод 2. Тепло в этом случае уже продолжает генерироваться только на этом участке и больше всего в зоне поверхностного контакта покрытие деталь. В других контакта х электрод- деталь и v. I(. Kòðoä заготовка покрытия тепло выделяется, однако оНо пе локализируется в этих зонах, потому что при эл KTpoKQHTBKTHblx методах нанесения покрытия в качестве материала электродов применяют медь или (II(.циальные электродные сплавы на ее основе. Удельное сопротивление меди мало, а при сварке электроды интенсивно охлаждаются водой.

Эти условия обеспечивают то, что при электроконтактных процессах сварки и нанесения покрытий не происходит приварка электродов к поверхностям покрытий и деталей, В данном случае тепло. IeHepH1)ycxloc в конта кT(покрытие- деталь, локализуется больп1е в поверхностной зоне покрытия.

Такой неравномерный нагрев заготовки покрытия и вос TIIHHI>. IHâàåxloé детали можно ()б ья(. нить тс ы, что за гoToBKH вы по lнс. на из спечс нного порошкового материала, а .I(. галь является ком пактн ы м материалом.

В этом случае заготовка из спеченного материала является термодинамически неравновесной системой по отношеник> к компактномх телу, в данном cëó÷Hå к восстанавливаемои детали. Это об.ьясняется тем, что заготовка из спеченного порошкового материала состоит из отдельны спеченных между собой частиц порошка и при этом она обладает большим запасом поверхносTной активности, чем поверхность компактного материала. Поэтому при применении такого активирующего фактора, как нагрев достаточно интенсивным импульсом сварочного

ТоК; в .)оне контакта покрытие — деталь генерируемое тепло распределяется неравномерно по отш>шеник> к покрытию и детали.

В,l(. TII;»«>Ho распространяется вглубь по

ВсЕМу ()() ЬЕМу, а В ПОКрЫтИИ OHO ЛОКаЛИЗуЕтся в поверхностной зоне контакта, THK как материал, состоящий из спе I HHI,I x между сснн>й частиц порошка, уже по своей физи5

4 ческой сущности менее теплопроводен, чем компактный материал. Учитывая это в пред1агаемом способе получают нагрев поверхности 110K!)blTHH, в зоне контакта с поверхностью детали 1 доводится до температуры плавления раньше, чем на поверхности детали 1. Учитывая при этом, что края заготовки также нагреты до температуры плавления, в момент окончания действия импульса сварочного тока нагрев всей поверхности детали (в каждом данном случае различный, но равномерный flo всей площади контакта) позволяет сформировать качественное соединение покрытия с восстанавливаемой поверхностьк> детали 1 Но всей площади контакта после последующего применения сварочно(о давления. По окончании действия сварочного давления верхний электрод 4 поднимают вверх, деталь извлекают из зоны варки или готовят в новое положение для нанесения покрытия на другую поверхность.

Предла(.аемым способом обеспечивается качественное нанесение покрытий за один рабочий цикл, что позволяет решить проблему нанесения металлических покрытий из порошковых материалов на плоские поверхности малой ширины или небольших диаметров, что очень трудно осуществить, применяя в качестве исходного материала покрытия насыпной порошок.

Проведена опытная проверка нанесения покрытия предлагаемым способом на прямоугольнук> 1)лоскую поверхность размером

1,5 мм по ширине и 31 мм по длине при восстанавливании вершин зубьев шестерен п(zpoH I(.o(OI) типа НШ вЂ” -50. В качестве загоT(>BoK покрытия из спеченного порошкового материала используют заготовки размером

3 0 xlxl по ширине, 40 мм по длине, при голщине 1,2 мм вырубленные из электродной спеченной порошковой ленты типа У10Х7ГР1.

Нанесение покрытия осуществляют на машине для точечной контактной сварки на следующих режимах: T()K импульса 16—

18 кА, время модулирования импульса тока

0,15 с, сварочное давление !50 — 70 МПа.

Результаты проверки показывают, что при предлагаемом способе нанесения покрытия обеспеч и вается форм и рова н ие зоны неразъемного соединения поверхности покрытия с поверхностью детали по всей плошади поверхности их взаимодействия.

Способ нанесения металлических покрытий из порошковых материалов на плоские поверхности деталей, включающий установку детали с размещенным на ее наплавляемой поверхности материалом покрытия между верхним и нижним электродами с последующим пропусканием импульса сварочного тока от верхнего электрода в покрытис с приложением давления, отличаюи1иссея тс м, что, с целью повышения ка1526940

Составитель Е3 З<и и и

Техред И . Всрес

Тираж 894

I<,орректор T. l1а.) ни

Подписное

Редактор H. Ьобков»

Заказ 7451<18

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и <>ткрытиям при ГКН1 СССР

113035, Москва, Ж 35, Рау <исK«>< наб., д, 4<5

Производственно-издательский комбинат «Пат«нт». <. Ужг<>род, у.> Гагарин; >. IIII чества соединения покрытия с понерхностьк> детали, нижний электрод выполняют с вертикальным пазом, ширина которого превышает ширину детали, и н этом пазу размещают с зазором относительно внутренних боковых поверхностей деталь, при этом порошковый материал предварительно спеь как)) н заготовку, форма которой соответствует конфигурации наплавляемой поверхНОстн дЕTÇËÈ, а ПЛОц1адЬ ПрЕВЫШаЕт ПЛО)цадЬ наплавляс мой поверхности детали, и уклады вают заготовку на наплавляемую поверхность детали так, чтобы края ее входили н контакт с нижним электродом.