Способ нанесения покрытий

 

Изобретение относится к технологии электроконтактного нанесения порошковых материалов на поверхности плоских деталей круглой формы и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности, в частности, при восстановлении изношенных поверхностей. Цель изобретения - повышение качества покрытий за счет устранения коробления детали при напекании порошкового материала. Способ включает фиксацию детали 7 на электроде-матрице 3, размещение на детали 7 порошкового напекаемого материала 8. Электрод-матрицу 3 и электрод 4 выполняют цилиндрической формы. Контактную поверхность электрода 4 выполняют на торце с углом конусности при вершине 179°45Ъ-178°30Ъ. Между электродами устанавливают центрирующий элемент 6 в виде шаровой опоры и оба электрода устанавливают нерабочими торцами в шаровых опорах 1 и 2. Далее прижимают порошковый материал контактной конической поверхностью электрода 4, выполненной на его торце. Подвод электрического тока к электродам и прижим электрода 4 к детали производят токоподводящими роликами 9 и 10 на равном расстоянии от торцов обоих электродов по их цилиндрическим поверхностям. Оси вращения обоих токоподводящих роликов располагают в плоскости продольных осей обоих электродов. Изобретение позволяет повысить качество покрытия за счет использования второго электрода с большим радиусом рабочей поверхности. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 (21) 4466418/25-27 (22) 26.07.88 (46) 15.12.90. Бюл. М 46 (75) В.Н.Чижов и Е.О.Зазнобко (53) 621.791.763.1,639 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 512881, кл. В 23 К 11/06, 1974. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к технологии электроконтактного нанесения порошковых материалов на поверхности плоских деталей круглой формы и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности, в частности при восстановлении изношенных поверхностей, Цель изобретения — повышение качества покрытий за счет устранения коробления при напекании порошкового материала. Способ включает фиксацию детали 7 на электродематрице 3, размещение на детали 7 порошкового напекаемого материала 8.

„„5LI„„161327G А1

Электрод-матрицу 3 и электрод 4 выполняют цилиндрической формы. Контактную поверхность электрода 4 выполняют на торца с углом конусности при вершине 179 45 —

178 30, Между электродами устанавливают центрирующий элемент 6 в виде шаровой опоры и оба электрода устанавливают нерабочими торцами в шаровых опорах 1 и 2.

Далее прижимают пооошковый материал контактной конической поверхностью электрода 4, выполненной на его торце. Подвод электрического тока к электродам и прижим электрода 4 к детали производят токоподводящими роликами 9 и 10 на равном расстоянии от торцов обоих электродов по их цилиндрическим поверхностям. Оси вращения обоих токоподводящих роликов располагают в плоскости продольных осей обоих ,электродов. Изобретение позволяет повысить качество покрытия за счет использования второго электрода с большим радиусои рабочей поверхности. 1 ил.

1613270

Изобретение относится к технологии электроконтактного нанесения порошковых материалов на поверхность плоских деталей круглой формы и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности, в частности при восстановлении изношенных поверхностей, Цель изобретения — повышение качества покрытия за счет устранения коробления при напекании порошкового материала.

На черте>ке изображена схема осуще-! ствления способа нанесения покрытий на .поверхность детали.

Способ реализуется следующим обра зом.

Между сферическими опорами 1 и 2 устанавливают электрод-матрицу 3 с наружным диаметром DH,ä и второй электрод 4 с

;рабочей контактной поверхностью, выполненной в виде конуса с углом конусности при вершине 179 45 — 178ОЗО, На электроде — матрице установлено изоляционное кольцо 5, между электродами 3 и 4 закреплен центрирующий элемент 6 с диаметром

Оцэ и установлена деталь 7 со слоем порош ка 8, Токопровод и прижим элект;>одов осуществляют посредством токопроводящих роликов 9 и 10 от источника питания 11.

Нанесение покрытия осуществляется следующим образом.

Электрод-матрицу 3 и второй электрод

4 с установленным между ними центрирующим элементом 6, деталью 7 и слоем порош ка 8 помещают между сферическими ,опорами 1 и 2, Токоподводящие ролики под,жимают с усилием Рр, которое приводит к смещению осей вращения электрода-матрицы 3 и второго электрода 4, и за счет перераспределения усилий, к спрессованию слоя порошка, Включают вращение шпинделя, которое передается электроду-матрице 3, а также за счет сил трения детали 7 и второму электроду 4. Включают источник тока 11, Припекание происходит за счет выделяемого тепла при прохождении электрического тока через порошок в зоне спрессованного слоя, После полного оборота детали 7 отключают напряжение, отводят токоподводящие ролики, освобождают электрод-матрицу 3 и второй электрод 4, затем заменяют деталь 7 на следующую и процесс повторяют..

При реализации данной схемы восстанавливают детали до номинального размера по толщине, поэтому зазор Н между встречными торцовыми поверхностями электродаматрицы и второго элемента принимают равным сумме размеров начальной толщины деталь и припуска на последующую обработку, t1 = Dqg/2 — Н, (3) где t> — глубина посадочного места во вто40 ром электроде, мм, для электрода-матриць1:

t2 = 0цэ(2, (4) где t2 — глубина посадочного места в электроде-матрице, мм.

Восстановление деталей различной толщины и напекание слоя различной толщины предполагает применение центрирующих элементов различных диаметров или изменение размеров посадочных мест под центрирующий элемент, Способ может быть реализован только при угле конусности контактной поверхности второго электрода, лежащем в интервале 179О45 — 189 30, при угле конусности

55 большем 179 45, например 179 46 сплошность покрытия снижается на.5 — 77;, напекаемый слой имеет дефекты в виде трещин, раковин, При уменьшении угла конусности контактной поверхности второго электрода, 10

Исходя из этого при выборе центрирующего элемента введены ограничения по его размерам — размер центрирующего элемента должен быть значительно больше зазора Н; — размер центрирующего элемента при восстановлении торцовых поверхностей деталей кольцевой формы должен быть меньше внутреннего диаметра детали на величину, обеспечивающую неспекание поpoLUKB между центрирующим элементом и деталью.

Таким образом, расчет номинального диаметра центрирующего элемента проводили по выражениям: — наименьший диаметр центрирующего элемента

D,..--»2 (Н+ >„.„. tg а), (1) где Dq> — диаметр центрирующего элемента, мм;

Н вЂ” зазор между встречными торцовыми поверхностями электрода-матрицы и второго электрода, мм;

Е>н.д, — наружный диаметр детали, мм; а — угол смещения осей вращения электрода-матрицы и второго электрода от оси центров (см.чертеж, Л 0AB), - Б :072ЪЕ: ЕЮ равный град, — наибольший диаметр центрирующего элемента

D„<(-О „— 10), (2) где Dgp л — внутренний диаметр детали, мм, Зазор 10 мм на диаметр принят на основании опытных данных. Глубина посадочных мест под центрирующий элемент рассчитывалась по выражениям (3) и (4), для второго электрода

1613270

Составитсль В.Зотин

Редактор М,Недолуженко Техред М.Моргентал

Корректор В.Гирняк

Заказ 3856 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 например 178О20, происходит коробление детали при напекании. Величина коробления достигает 0,15 мм.

Пример 1. На торцовую повехность детали наружным диаметром 80 мм, внут- 5 ренним диаметром 56 мм и толщиной 5 мм, изготовленной из стали LUX — 15, припекали порошок марки ПЖ2МЗ, Технологические параметры процесса были следующие: скорость вращения 0,22 с, напряжение 3,21 В, 10 сила тока 6 10 А, нормальное усилие

Р=1200 Н, радиальное усилие Рр=800 Н. Диаметр второго электрода 82 мм, угол конусности при вершине второго электрода равен 179 . Наименьшее расстояние между 15 встречными торцовыми поверхностями 7,5 мм, расстояние между роликами токоподвода 50 мм. Полученная деталь имела покрытие с прочностью сцепления равной 180 мПа, коробление детали отсутствовало. 20

Таким образом, описанный способ нанесения покрытий позволяет улучшить качество наносимого покрытия и устранить коробление детали в процессе напекания за счет увеличения площади пятна контакта, 25 которое обуславливается применением вторпго электрода, рабочая поверхность которого имеет большие радиусы кривизны, а также за счет токоподвода в зоне давления роликов электродов. 30

Формула изобретения

Способ нанесения покрытий, вклк>чающий фиксацию детали на электроде-матрице, размещение на поверхности детали порошкового материала, прижатие его вторым электродом с конической контактчой поверхностью, разогрев электрическим током в процессе равномерного вращения детали и перекатывание второго электрода по напекаемой поверхности при вращении его вокруг продольной оси, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества покрытий за счет исключения коробления детали при напекании порошкового материала, электроды выполняют цилиндрической формы, причем контактную поверхность второго электрода выполняют на торце с углом конусности при вершине 17."45 - i 78 30, между электродами устанавливают ц ..нтрирующий элемент в виде шаровой опсры и оба электрода также устанавливают в шаро вых опорах, а подвод электрического тока к электродам и прижим рабочей поверхности, второго электрода к детали производ и токоподводящими роликами Н3 равном о с стоянии от торцов обоих электродoB по их цилиндрическим поверхностям, причем оси вращения обоих токоподводящих роликов располагают в плоскости .продольных асей обоих электродов.