Способ наплавки

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Государственное предприятие Конструкторско-технологический институт средств механизации и автоматизации(73) Патентообладатель Государственное предприятие Конструкторско-технологический институт средств механизации и автоматизации(57) Способ наплавки, включающий расплавление ферромагнитного порошка импульсами электрического тока и нанесение расплава ферромагнитного порошка на обрабатываемую поверхность в магнитном поле, отличающийся тем, что при нанесении расплава совместно с магнитным полем осуществляют наложение ультразвукового поля с частотой 21-23 КГц и амплитудой колебаний 8-12 мкм. Изобретение относится к способам нанесения и упрочнения покрытий в магнитном поле и может быть применено при изготовлении или ремонте деталей повышенной износостойкости. Известен способ нанесения покрытий электрическими разрядами с использованием наносимого материала в виде порошка при импульсной подаче тока и наложении магнитного поля для фиксации наплавляемого материала на обрабатываемую поверхность 1. Однако качество получаемой поверхности остается низким из-за содержания газовых включений в наплавках, которые способствуют образованию пористости и, взаимодействуя с металлом, образуют фазы, снижающие физико-механические свойства покрытия. Задачей, решаемой заявляемым способом, является повышение качества наплавленной поверхности за счет улучшения физико-механических свойств. Решаемая задача достигается тем, что в способе наплавки, включающем расплавление ферромагнитного порошка импульсами электрического тока и нанесение расплава ферромагнитного порошка на обрабатываемую поверхность в магнитном поле, при нанесении расплава совместно с магнитным полем осуществляют наложение ультразвукового поля с частотой 21-23 КГц и амплитудой колебаний 8-12 мкм. Способ осуществляют следующим образом. 3906 1 Обрабатываемую поверхность помещают вблизи полюсного наконечника магнита, связанного с магнитострикционным или пьезоэлектрическим преобразователем. В зазор между полюсным наконечником и деталью подают порошок наплавляемого материала. При замыкании электрической цепи между наконечником и обрабатываемой поверхностью возникает электрический разряд. Ферромагнитный порошок расплавляется и капли расплава под действием магнитного и ультразвукового полей равномерно наносятся на обрабатываемую поверхность. Воздействие магнитного и ультразвукового полей на расплав при его кристаллизации позволяет улучшить физико-механические свойства покрытия, например, повышается микротвердость,сплошность наплавки, снижается количество растворенных газов в расплаве. Пример. Проводят восстановление посадочных шеек под подшипники качения на валах из стали 45, износ которых не превышает 0,2 мм при номинальном размере шеек 40 мм. Для нанесения покрытий применяют порошок - с размерами зерен 0,2-0,4 мм. Вал и полюсный наконечник подключают к разноименным полюсам сварочного трансформатора. Магнитное поле создают при помощи магнита, являющегося одновременно источником передачи ультразвуковых колебаний в расплав. При непрерывной подаче порошка в зазор между шейкой вала и полюсным наконечником замыкается электрическая цепь сварочного трансформатора. При этом порошок расплавляется и, под действием магнитного поля с магнитной индукцией В 0,9-1,0 Тл и ультразвукового поля с частотой 21-23 кГц, амплитудой колебаний А 8-12 мкм, капли расплава равномерно наносятся на восстанавливаемую шейку вала. Результаты выполненного газового анализа наплавок (табл. 1) показывают, что предлагаемый способ наплавки способствует значительному, в среднем пятикратному снижению количества газов в металле покрытий. Это достигнуто за счет почти семикратного снижения количества кислорода и трехкратного уменьшения количества водорода при фактически незначительном возрастании содержания азота. Результаты проведенных экспериментов по сравнению качества наплавленного слоя (табл. 2) показывают, что использование предлагаемого метода обеспечивает высокую сплошность и равномерность покрытия,а также повышение микротвердости. Таблица 1 Результаты газового анализа наплавок Способ известный предлагаемый Приведенное количество всего газа на 100 г. металла, см 3 128,73 26,64 Таблица 2 Показатели качества наплавки Способ известный предлагаемый Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.