Способ наплавки деталей

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к восстановлению деталей методом намораживания , например, головок цилиндров двигателей. Цель изобретения повьшение зффективности процесса.Производят предварительную подготовку направляемой поверхности детали,нанесение на подготовленную поверхность слоя флюса, погружение ее в расплав металла и сообщение детали наряду с возвратно-поступательными противофазных угловых колебаний относительно положения равновесия одинакозой частоты в интервале активности применяемого флюса. Способ предотвращает перегрев металла направляемой детали, устраняет возможность ее разрушения во время наплавки и обеспечивает очистку зоны сплавления от окислов, шлаков и оаковин. 1 табл. с €

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН.(19) (И) (5)) 4 В 22 D 19/10 27/08

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3968750/22-02 (22) 23. 10.85 (46) 07.03.87. Бюл. )) 9 (71) Кировский сельскохозяйственный институт (72) М.А. Пустовалов, А.А. Симонов, Н.И. Зайцев и Б.С. Исупов (53) 621.746.58:621.74.046 (088.8) (56) Патент Франции Ф 1316002, кл. В 22 Э, 1962. (54) СПОСОБ НАПЛАВКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к, восстановлению деталей методом камораживания, например, головок цилиндров двигателей. Цель изобретения— повышение эффективности процесса.Производят предварительную подготовку направляемой поверхности детали,нанесение на подготовленную поверхность слоя флюса, погружение ее в расплав металла и сообщение детали наряду с возвратно-поступательными противофазных угловых колебаний относительно положения равновесия одинаковой частоты в интервале активности применяемого флюса. Способ предотвращает перегрев металла направляемой детали, устраняет возможность ее pasрушения во время наплавки и обеспечивает очистку зоны сплавления от окислов, шлаков и раковин. 1 табл.

1 12944

Изобретение относится к литейному производству, в частности к области восстановления деталей методом намораживания, например, головок цилиндров автотракторных двигателей, 5 требующих восстановления высоты (объема) камер сгорания.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса.

Способ включает предварительную подготовку наплавляемой поверхности, нанесение на подготовленную поверхность слоя флюса, погружение ее в расплав металла и сообщение детали возвратно-поступательных колебаний.

Наряду с возвратно-поступательными колебаниями детали придают противофаэные угловые колебания относительно положения равновесия одинаковой частоты в интервале активности применяемоro флюса.

Суть способа заключается в следую. щем.

В двухфазной системе твердое тело — расплав в тонком промежуточном слое (флюс) находится газовый пузырек (макропора). Он прочно удерживается на поверхности твердого тела силами межфазного поверхностного на30 тяжения и, поскольку масса макропо.— ры ничтожна, возвратно-поступательные колебания симметричной формы не могут вывести макропору иэ положения покоя, так как при этом все частицы системы твердое тело — жидкость совершают колебания лишь относительно положения равновесия.

Температурно-временной интервал активности флюса — зто область наи- 10 более высокой активности флюсов,обусловленная термической диссоциациеи активаторов (компонентов} флюса в координатах температура — время.Выбор этого интервала обусловлен тем, что в этот период между расплавом металла и направляемой деталью существует активная жидкая фаза, имеющая меньшую плотность. Под действием температур и времени контакта флюс 5р вытесняется из зоны образования соединения, захватывая окислы и частицы металла. Дегазация зоны контакта именно в этот момент наиболее эффективна, так как с резким уменьшением поверхностного натяжения макропоры приобретают возможность двигаться под действием внешних сил. Также известно, что усиление дрейфа газовых пор из зоны контакта может происходить в результате движения жидкой фазы и первичных кристаллов под действием механического, электромагнитного, гравитационного, высокочастотного и других полей. Но в этих условиях воздействие на расплавленный металл колебаний вертикального или горизонтального направления позволяет удалить только окислы из зоны формируемого изделия, но по указанным выше причинам не способствует отрыву и направленному дрейфу газовых пор.

Сравнительные испытания известного и предлагаемого способов показаны в таблице.

Наилучший эффект по сравнению с известным способом достигнут при сообщении отклоненной на угол детали поступательного-движения в направле-. нии, обратном вектору ускорения. При этом ускорения и выталкивающие силы от углового и колебательного движений суммируются и увеличивают скорость дрейфа макропор (в сравнении с известным способом при асимметричных колебаниях в 2-3 раза). Затем система возвращается в исходное положение. Процесс продолжается в интервале активности применяемого флюса.

В предлагаемом способе применены гар- монические колебания (качательные и возвратно-поступательные), что снижает вероятность разрушения детали.

Значения частоты и амплитуды колебаний в каждом конкретном случае за" висят от высоты наплавляемого слоя,. типов сплавов, их механических свойств расплава и природы флюса.

Для наплавки, например, головок цилиндров двигателей, выполненных из сплава АЛ-4, способ осуществляется следующим образом.

Производят предварительную подготовку детали. Для этого производят фрезерование наплавляемой поверхности, обезжиривание ее бензином или ,уайт-спиритом, нагрев в печи до 410+

+15 С (неравномерность нагрева не о более 10 С), покрытие нагретой поверхности флюсом АН-А 301 (лучше сухим порошком, размер фракции не более 1 5 мм).

Погружают головку цилиндра в кокиль с расплавом сплава АЛ-4 с темпео ратурой 685+10 С и сообщают головке цилиндров колебания в горизонтальной плоскости с частотой 5-20 Гц и ампли12944

Максимальная скорость дрейфа, газовых пор при частотах, мм/мин

Способ Форма колебаний (задатчик) 1 1

10 Гц 30 Гц 50 Гц 100 Гц

Известный

Гармонические (эксцентрик) 0

Жесткие (пружина) Выброс расплава

Выброс расплава

Жесткие (кулачок) 15,7

То же

18,2

То же г

Предлагаемый Гармонические 34

51,3

Составитель Т. Королева

Хехред M.Коданич Корректор И. Эрдейи

Редактор В. Иванова

Тираж 741- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 420/9

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4 тудой 8-10 мм одновременно с качательными движениями на угол 2,5 градуса наклона (восстанавливаемой) поверхности от положения равновесия.

Колебания прекращают при сформирован- 5 ной галтели соединения, что свидетельствует об отсутствии активности флюса.

После охлаждения слитка и удаления остатков флюса производят обра- 10 ботку нанесенного слоя металла до номинальных размеров детали.

Пе сравнению с известным,предлагаемый способ предотвращает перегрев металла направляемой детали, устраня- 15

I ет возможность ее разрушения во время наплавки и обеспечивает полную очистку зоны сплавления от окислов, шлаков и раковин.

Результаты сравнительных испыта- 20 ний с известным способом.

Моделирование. Твердая фаза— пластина 100 ° 100 10 мм. Флюс — вазелиновое масло, толщина слоя 0,2 мм. ю

70 4

Жидкая фаза — дистиллированная вода.

Угол наклона от положения равновесия

2,5,. возвратно-поступательные перео мещения 6 мм.

Как видно иэ таблицы, с увеличением частоты при жестких колебаниях повышается вероятность разрушения детали и выброса расплава иэ рабочего пространства.

Формула изобретения

Способ наплавки деталей, включающий предварительную подготовку наплавляемой поверхности, нанесение на нее флюса, погружение в расплавленный металл и сообщение детали возвратно-поступательных колебаний в горизонтальной плоскости, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, деталь дополнительно подвергают угловым колебаниям с фазой, противоположной фазе основных колебаний.