Шихта для наплавки
Патент 597534
Авторы
Классы МПК
Шихта для наплавки
Иллюстрации
Реферат
: — с- о,. ïàð
П Рн | ни |, -ная б.,о иоте;<а Ц д
ОПИСАНИЕ
ИЗОВРЕтЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сомээ Советских
Социалмстмческмх
Республик (11) 597534
{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.76 (21) 2371153/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.03.78.Бюллетень №10 (4б) Дата опубликования описания 24.03.78 (51) М. Кл.
В 23 К 35/36 гвеударственный камвтет
Свввтв |йнннстрвв СССР вв делам нзверетвний н открытий (53) УДК 621 791 02
042 3(088 8) (72) Авторы изобретения
В. Я. Воротников и С. В. Иванов (71) Заявитель
Курский политехнический институт (54) ШИХТА ДЛЯ НАПЛАВКИ
Изобретение относится к упрочнению породораэрушающего инструмента износо|стойкими покрытиями, а именно, к армироваиию зубьев шарощек буровых долот.
Известны наплавочные материалы для упрочнения бурового инструмента, с остоящие из стальной трубки и порошкообразной шихты, содержащей твердый сплав. Эти .материалы предназначены для упрочнения поверхностей с целью защиты от различиътх видов абразивного износа, Известна шихта трубчатого электрода для наплавки, содержащая, вес, %:
Меднътй порошок 2-2,5
Никель металлический 2-2,5
Марганец металлический 1-1,5
Карбид вольфрама (релит) Остальное (1)
Известная шихта заключена в стальную трубку, сверху стальная трубка имеет электродное покрытие.
Трубчатый электрод предназначен для электродуговой наплавки, а электродное покрытие необходимо для устойчивого горения дуги и флюсования.
Однако направленный этим электродом металл имеет недостаточно высокую стойкость в условиях абразивного изноеа и циклических ударных нагрузок, например, при высокооборотном турбинйом бурении.
Испольэовать электрод для наплавки долот малых размеров невозможно, так как нзза высокой тепловой мощности дуги сильно искажается исходная геометрия зубьев, Кроме того, ьэздействие дуги на зерна релита в процессе напл |вки приводит к их частичному, а иногда и к полному расплавлению и растрескиванию, что нежелательно, так как зерна релита являются основными составляющими армированного слоя, препятсввуюшего абоазивному износу.
С целью повышения качества наплавленного слоя, преимушественно в условиях
20 абразивного износа, динамических нагрузок и термоциклического воздействия предлагаемая шихта дополнительно содержит феррованадий, а марганец введен в виде ферромарганца при следующем соотношении
25 компонентов, вес. ъ:
597534
1,2
1,5
1,5
5,4
Осч альное
1,6
2
6,2
Остальное
1,4
1,75
1,75
5,8
Остальное
Никель металлический 1,5-2
Медный порошок 1,2-1,6
Ферромарганец 1,5-2
Феррованадий 5,4-6,2
Карбид вольфрама Остальное
Предлагаемая шихта может быть заключена в стальную оболочку. При этом исключается необходимость ь электродном покрытии, так как трубчатый электрод предназначается для газового способа на-. плавки.
При армировании гаэосварочным пламенем, имеющим более низкие тепловые характеристики, чем электрическая дуга, предотвращается явление термического удара, приводящее к растрескиванию и оплавлению зере.r карбида вольфрама (релита)
Уменьшение содержания меди и никеля в шихте обусловлено меньшим выгоранием атих элементов при армировании гаэосварочным пламенем. Присутствие никеля наплавленном .армированном слое обеспе»
BHB8eT cToAKocTb cnoQ npH ударных на» грузках. Повышение содержания никеля в шихте выше указанного предела снижает абразивную износостойкость слоя, Медь увеличивает ударостойкость наплавленного слоя, повышает стойкость его к термоциклическим .воздействиям, Увеличение содержания меди выше укаэанного предела приводит к образованию трещин в армированном (наплавленном) слое, Меньшее содержание никеля и меди в шихте снижает сопротивляемость наплавленного слоя действию циклических ударных нагрузок, Наличие марганца в армированном слое предотвращает трещинообразование. Кроме того, марганец, также как и никель, способствует увеличению количества остаточМедный порошок
Никель металлический ферр омарганец
Феррованадий
Карбид вольфрама (релит) Формула йзобретения
Шихта для наплавки, содержащая карбид вольфрама, никель металлический, медный порошок, марганец, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества наплавленного слоя, преимущественно в ного аустенита в армированном слое, повышает его ударостойкость.
Применение ферромарганца в шихте вместо марганца приводит к снижению
0 стоимости ферросплава.
Увеличение сверх предлагаемого количества ферромарганца в шихте и, следовательно, повышение содержания марганца в армированном слое приводит к сниже10 нию ударостойкости слоя.
Введение феррованадия в шихту обеспе« чивает легирование армированного слоя ванадием. Ванадий обладает большей карбидообразующей способностью, чем маргаhen, железо и вольфрам, присутствукнцие в наппавленном слое. Образование карбидов ванадия, имеющих значительно меньший удельный объем, чем карбиды указанных выше элементов, приводит к уменьше® нию общего объема карбидной фазы в слое до 30-40%. Эти пределы объема карбидной фазы являются оптимальными с точки зрения ударостойкости армированного, слоя., Абразивная износостойкость слоя, наплав» ленного с использованием предлагаемой шихты, увеличивается из-эа высокой твердости мелкодисперсных карбидов ванадия.
Ванадий, обладая раскисляющей и дегаэирующей способностью, предотвращает образование пор в армированном слое, из-за чего отпадает необходимость применения флюсующих компонентов в шихте.
Увеличение содержания феррованадия выше указанного предела приводит к даль нейшему повышению иэносостойкости армированного слоя, однако при етом происходит нежелательное снижение ударостойкости.
Составы 1-3 предлагаемой шихты приведены а таблице.
00 условиях абразивного износа, динамичМ ских нагрузок и термоциклического воздействия, она дополнительно содержит феррованадий, а марганец введен в виде ферромарганца при следующем соотношении
00, компонентов, вес. %:
597534
Соотавитель Т. Яровая
Редактор Е, Яковчик Техред:E. Давидович Корректор: А, Власенко
Заказ 2249/10 Тираж 1263 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий
113035, Москва, ЖЭ5, Раушская наб.,д- 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Никель металлический
Медный порошок
Ферромарганец
Феррованадий
Карбид вольфрама
1,5-2
1,2-1,6
1,5-2
5,4-6,2
Остальн ое
Источникч информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
N 469566, кл. В 23 К 35/36, 1973.