Способ нанесения покрытий из металлического порошка на поверхность деталей цилиндрической формы

 

Изобретение относится к способу восстановления изношенных поверхностей металлических деталей цилиндрической формы. Цель изобретения - повышение качества изделий. .На восстанавливаемую деталь витками наносят стальную ленту. Ленту приваривают в 8-10 точках. Свободный конец стальной ленты также приваривают. Порошок при электроконтактном напекании помещают между витками ленты. После напекания порошка поверхность детали механи - чески обрабатьшают. 2 ил., 2 табл. а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 344585? A1 5114 В 22 F 7/06, В 23 К 11/06

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 123444/31-02 (22) 23.09.86 (46) 23.12.88.. Бюл. Р 47 (71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) В.К,Пустаханов (53) 621.761.8 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Р 1135534, кл. В 22 F 7/06) 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 573288, кл. В 23 К 11/06, 1975. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ

МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА НА ПОВЕРХНОСТЬ

ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к способу восстановления изношенных поверхностей металлических детапей цилиндрической формы. Цель изобретения " повышение качества изделий..На восстанавливаемую деталь витками наносят

/ стальную ленту. Ленту приваривают в

8-10 точках. Свободный конец стальной ленты также приваривают. Порошок при электроконтак тном напекании помещают между витками ленты. После напекания порошка поверхность детали механи-чески обрабатывают. 2 ил., 2 табл. Я

1445857

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спосо-б ам во с ст ановл ения из ношенных по в ерхностей цилиндрических деталей.

Цель изобретения - повышение качества изделий.

О

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно на поверхность нз- 10 ношенной детали закрепляют спираль из металлической ленты, выполняющей одновременно функцию несущей поверхности детали и функцию ограждения для формирования торцов напекаемого 15 покрытия из металлических порошков.

В результате чего при электроконтактном напекании металлических порошков создается подпор порошковому покрытию с торцов, порошок при этом 20 не выдавливается из-под электрода в стороны, слой получается равномерным по MHKpoIIOpHcTocTH и твердости по всей ширине наносимого покрытия.

Покрытие в конечном виде должно быть одинаковой толщины на всей восстанавливаемой поверхности. Но напеченный слой имеет дефектный наружный слой, который по технологии необходимо удалять, поэтому толщина ленты . 30 выбирается меньшей толщины напеченного слоя по условию

35 где h„толщина металлической ленты;

h, — толщина напеченного слоя;

h „ — толщина дефектного слоя.

На фиг,I изображено нанесенное покрытие до механической обработки 40 иа фиг.2 — восстановленная деталь . после механической обработки, Толщина микропористого покрытия

I из металлических порошков зависит от размеров ролика-электрода (не изоб.45 ражен) и детали 2, а именно от соотношения их диаметров, и при конкретных размерах ролика-электрода и детали 2 является величиной постоянной.

Толщина стальной ленты 3 выбира0 ется из условия т,е. толщина стальной ленты 3 меньше, чем толщина наносимого микропористого покрытия 1 на величину дефектного слОЯ (h ch фиг 1) 1 кОторый недОста 55 точно сйечен за счет отвода тепла в охлаждаемый электрод-ролик и окислен за счет соприкосновения в горячем состоянии с кислородом воздуха.

Толщина дефектного слоя Ь „определяется экспериментально для каждой конструкции электрода-ролика или его типоразмера.

Ширина стальной ленты 3 должна быть больше толщины для удобства намотки. Кроме того, стальная лента 3 выдерживает большие контактные давления и ширина ее может выбираться в зависимости от необходимой несущей способности наносимого покрытия, т.е, прн больших контактных давлениях ширину стальной ленты 3 следует увеличивать. Но при этом несколько теряется износостойкость за счет уменьшения суммарной площади микропористого порошкового покрытия. Шаг спирали стальной ленты 3 равен шагу спирали микропористого покрытия 1. Промежутки между витками стальной ленты 3 должны быть равны ширине электрода-ролика для злектроконтактного напекания металлических порошков.

П р и и е р. Восстановление шатунных шеек коленчатого вала двигателя

ЯМЗ-240 Б.

Микропористое покрытие 1 наносят на восстанавливаемую детапь 2 с пред варительно закрепленной на ней стальной лентой 3 (фиг. 1 и 2). Дпя этого деталь 2 устанавливают в центросмесители станка для электроконтактиой приварки ленты и закрепляют. Подводят электрод-ролик диаметром 300 мм и шириной

4 мм. Под электрод-ролик вставляют стальную ленту 3 иэ стали 651 шири" ной 4 мм, длиной 2480 мм, толщиной

1 мм и приваривают ее конец у края восстанавливаемой поверхности детали 2. Затем включают подачу суппорта станка и осуществляют ппотную намотку стальной ленты 3 на всю длину восстанавливаемой шейки детали 2 с шагом 8 мм, оставляя промежутки между витками, равные 4 мм. При этом стапьная лента 3 приваривается еще в 8-10 точках для предотвращения вспучивания при последующей окончательной приварке. Свободный конец стальной ленты 3 в конце намотки также приваривается к детали 2. После этого суппорт станка отводится в исходное положение и осуществляетсяповторная прокатка электрода-ролика по стальной ленте 3 под током 77,5 кА, напряжение 7-8 В, время сварки 0,06 с, время паузы 0,06 с, усилие прижатия электрода-ролика 1300"

1445857

1500 Н, при скорости вращения детали 7,5 об/мин. После окончательной приварки стальной ленты 3 электродролик отводится от детали 2. Процесс закрепления стальной ленты 3 на детали 2 — закончен.

В такой последовательности закрепляется стальная лента 3 на всех шейках коленчатого вала, подлежащих восстановлению.

Коленчатый вал с закрепленными на его шейках стальными лентами 3 передается на станок для электроконтактного напекания металлических порошков. Здесь коленчатый вал также устанавливается в центросмесители и закрепляется.

К краю восстанавливаемой шейки детали 2 подводится электрод-ролик 20 (диаметром 300 мм и шириной 4 мм) так, чтобы он окаэапся в начале винтовой канавки, образованной двумя соседними витками стальной ленты 3.

Под электрод-ролик подается металлический порошок (марки ПЖ-3M науглероженный до содержания углерода в нем 1,OX) электродом-роликом создается давление на порошок 1000—

1200 Н, подается напряжение 3-4 В З0 (ток 10-1 1 кА), включается вращение детали 4-5 об/мин с одновременной подачей суппорта (шаг 8 мм). Электрод-ролик прокатывается вдоль всей винтовой канавки, образованной боковыми поверхностями двух соседних витков, закрепленной на детали 2, стальной ленты 3. При этом боковые поверхности стальной ленты 3 создают подпор порошку, который не выдавливает- 40 ся в стороны из-под электрода-ролика.

Создается своеобразная пресс-форма: по бокам спекаемый порошок под электродом-роликом удерживают боковые поверхности стальной ленты 3, сзади 45 порошок удерживает уже спеченный слой, а спереди подпирает подаваеьвй порошок, который удерживается электромагнитными силами. В результате получается качественно спеченный микро- 60 пористый слой 1 металлического порошка с равномерной по ширине этого слоя микропористостью и твердостью.

Таблица l

Показатели твердости

Г Г ТТ

Способ

1 2 3 4. 5

Из вестный

2б 58

80 60 28

Предлагаемый 80 78 80 80 79

Результаты сравнительных испытаний на износостойкость известного и предлагаемого способов электрокоитакт-. ного напекания металлических порошков на шейки коленчатых валов приведены в табл.2.

После запекания всей винтовой канавки металлическим порошком станок останавливают, отключают ток и отводят электрод-ролик от детали 2— процесс восстановления шейки закончен.

В такой же -последовательности наносится микропористый слой 1 на все шейки коленчатого sana подлежащие восстановлению.

Восстановленные шейки коленчатого вала подвергаются шлифованию до заданного типоразмера и окончатель" ному полированию. Готовая деталь 1 .после механической обработки показана на Фиг.2.

Шатунные шейки коленчатых валов, восстановленные по предлагаемому и известному способам, проверя-. ют на равномерность твердости на печенного слоя по ширине электродаролика по методу Роквелла стальным шариком диаметром 1,58 мм при нагрузке 981 Н и на износостойкость по методу искусственных баз на загряз.ненном моторном масле путем поджатия с усилием 1962 Н контробразца площадью I см, вырезанного и стандарт-

2 ного вкладыша коленчатого вала.

Результаты замеров твердости капеченного слоя по ширине электрода-ролика известного и предлагаемого способов на шейках коленчатого вала

ЯИЗ-240Б приведены в табл. l.

1445857 6

Таблиц а2

Размер диагонали отпечатка

Иэносостойкость1Й

Износ

Способ

Номер отпечатка диагонали отпечатка после исran ания (деления шкапы) Известный

6,91

7,43

0,52

0,49

7,38

6,89

0,51

6,83

7,34

100

0,48

4 7э36

5 7,43

0,5

6,88

0,49

6,94

6 7,38

6,87

0,51

Предлагаемый I 6 60 6 23

0,37

2 6,49 6 15

3 6 63 6 30

4 648 612,0,34

0,33

130

0,36

0 35

5 6,54 6,20

0,34

6 650 614

0,36

Р

В связи с улучшением качества напеченного слоя увеличивается и износостойкость восстановленной поверхности на ЗОЖ (табл.2), что увеличивает на ЗОХ срок службы восстановлен- ной детапи.

Размер диагоналии отпечатка до испыт ения (деления шкалы) Формула изобретения

Способ нанесения покрытий из метаплического порошка на йоверхность деталей цилиндрической Формы, вклюСредний износ диагонали отпечатка чающий электроконтактное напекание метаплического порошка, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества изделий, перед напеканием на поверхность детали витками наматывают метаплическую ленту с шагом, большим ширины ленты, порошок при электроконтактном напекании поме-., щают между витками ленты, после напе" кания порошка проводят механическую обработку поверхности.

1445857

Фиа!

Составитель А. Серебров

Корректор И. Муска

Редактор М. Бланар Техред Л. Олийнык

Закаэ 6688/15 Тираж 741 Подписное иэоб етениям и открытиям при ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по иэо р

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 иятие r. Ужгород, ул. Проектна я 4

Производственно-полиграфическое предпр