Способ нанесения металлических покрытий

 

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к способам нанесения металлических покрытий. Цель изобретения - повышение производительности нанесения покрытия. Способ нанесения металлических покрытий включает приведение в контакт электродов 1, 2 из материала покрытия и поверхности детали, нагрев контактной зоны до температуры плавления материала покрытия. Нагрев осуществляют пропусканием через зону контакта электрического тока. При достижении температуры плавления электродов 1, 2 их перемещают по поверхности детали. Поверхность детали, граничащую с контактной зоной , обрабатывают дуговым разрядом. Дуговой разряд перемещают по поверхности детали синхронно с перемещением электродов. Способ не требует больших материальных затрат при реализации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 23 K 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4463117/27 (22) 20;07.88 (46) 30.03.91. Бюл, М 12 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Б.Н, Берг, В.А. Сорокин, О.Ф, Полухин и

В.Н. Александров (53) 621.791.763 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1400823, кл. В 23 К 20/00, 1986. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к способам нанесения металлических покрытий. Цель изобретения — повышение производительИзобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к способам нанесения металлических покрытий, Цель изобретения — обеспечение производительности процесса нанесения покрытия.

На чертеже представлена схема реализации способа нанесения металлических покрытий.

Электроды 1 и 2, разделенные изолирующей прокладкой 3, приводят в соприкосновение с трубой 4. Включают источник токь

5, источник тока дугового разряда 6, механизм 7 перемещения трубы и электромагнит

8. Возбужденная устройством 9 электрическая дуга, взаимодействуя с магнитным полем электромагнита 8, перемещается по поверхности трубы. В результате между графитовым кольцом 10 и трубой 4, вблизи зоны контакта электрода 2 с трубой, „„Я2„„1637977 А1 ности нанесения покрытия. Способ нанесения металлических покрытий включает приведение в контакт электродов 1, 2 иэ материала покрытия и поверхности детали, нагрев контактной зоны до температуры плавления материала покрытия, Нагрев осуществляют пропусканием через зону контакта электрического тока, При достижении температуры плавления электродов 1, 2 их перемещают по поверхности детали. Поверхность детали, граничащую с контактной зоной, обрабатывают дуговым разрядом.

Дуговой разряд перемещают по поверхности детали синхронно с перемещением электродов. Способ не требует больших материальных затрат при реализации. 1 ил.

Ф происходит обработка поверхности дуговым разрядом.

Обработанный дугой (очищенный) участок трубы попадает в зону контакта с электродом 1, а затем — с электродом 2, где под воздействием электрического тока от источника 5, электроды 1 и 2 иэ материала покрытия оплавляются и покрывают трубу тонким слоем расплавленного металла.

Скорость движения трубы, задаваемую механизмом 7, изменяют таким образом, чтобы получить покрытие толщиной 200—

220 мкм, Регулируя скорость движения дуги 1 по поверхности трубы достигают получение равного сплошного покрытия. Качество покрытия оценивают визуально.

Для нанесения покрытия используют как переменный, так и постоянный ток. Направление пропускаемого через поверхность контакта тока заметно влияет на энергозатраты и в ряде случаев (например, 1637977 для цинка) на адгезию покрытия. В то же время обработка поверхности дуговым рязрядом на порядок увеличивает эффекты, достигнутые при использовании в технологии преимуществ постоянного тока.

Поэтому при реализации способа более эффективно использование постоянного тока.

Скорость перемещения дугового разряда по поверхности трубы для получения качественного покрытия должна быть не менее 5 м/с.

Обработка поверхности изделия дуговым разрядом со скоростью не менее 5 м/с позволяет сконцентрировать зону прогрева в узкую область, сформировать химически активную окисную пленку на поверхности изделия, которая растворяется в покрытии и, как следствие этого интенсифицировать взаимодействие материала покрытия с подложкой эа счет перемешивания металла в зоне контакта.

Для того, чтобы сформировать покрытие с заданной скоростью и толщиной необходимо при отключенном источнике тока 5 или при небольшой плотности тока, пропускаемого через зону контакта заготовки с изделием (до 10 Аlмм ) перемещать изделие с заданной скоростью (например, 4—

60 м/мин); включая источник тока 5, возбудить дуговой разряд устройством 6 и одновременно обеспечить его перемещение (включая электромагнит 8) со скоростью, при которой изделие прогревается равномерно (скорость перемещения дугового разряда не менее 5 м/с). С помощью регулируемого источника тока 5 необходимо увеличить ток дугового разряда до величины, при которой на изделии появляются следы оплавленного покрытия, после чего с помощью источника тока 5 установить такую плотность тока через поверхность контакта заготовок с иэделием, которая обеспечивает формирование покрытия заданной толщины.

Толщину покрытия контролируют по расходуемому объему заготовок за некоторый промежуток времени, а также выборочно известными способами (ГОСТ 9,302 — 79), Указанный порядок обеспечивает формирование покрытия при минимуме энерго затрат.

Скорость нанесения покрытия определяется величиной тока дугового разряда и плотностью тока, пропускаемого через контактную зону оплавляемых заготовок. При этом качество покрытия определяется плотностью тока, пропускаемого через контактную зону и скоростью перемещения дуги.

45 Способ нанесения металлических покрытий, включающий приведение в контакт

5

Пример. Для реализации способа изготовлена установка по схеме, приведенной на чертеже.

Электроды ". и 2 имеют форму параллелепипеда, и на торцах выполнены цилиндрические выемки, которые охватывают половину трубы по окружности и обеспечивают зону контакта на поверхности детали.

В качестве материала для электродов, кроме алюминия, используют цинк и сплав:

45 (, 2п и 55 At, Скорости нанесения покрытий приведены в таблице. Из таблицы следует что при скорости перемещения дуги по поверхности трубы 5 м/с, скорость нанесения покрытия возрастает в 3,3 — 4,0 раза для всех материалов покрытия; при скорости перемещения дуги 10 м/с, скорость нанесения покрытия возрастает в 8,3-10,0 раз для всех опробованных материалов покрытия; при скорости перемещения дуги 100 м/с, скорость нанесения покрытий возрастает в 28 — 31 раз для всех материалов покрытия; при скорости перемещения дуги по поверхности трубы 200 м/с, скорость нанесения покрытия возрастает в

42 — 50 раз для всех материалов покрытия.

При снижении линейной скорости движения дуги ниже 5 м/с, по способу не удается получить качественного покрытие, так как не удается получить равномерной обработки поверхности дуговым разрядом: на поверхности наблюдались как прожженные участки, так и не обработанные, Таким образом, способ позволяет значительно повысить производительность процесса нанесения покрытия, а скорость нанесения покрытий возрастает в 3,350,0 раз.

Способ прост и надежен, не требует больших материальных затрат при реализации.

Формула изобретения электрода из материала покрытия и поверхности детали, нагрев контактной эоны до температуры плавления материала покрытия путем пропускания через нее электрического тока и перемещение электрода по поверхности детали, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, поверхность детали, граничащую с контактной зоной, обрабатывают дуговым разрядом, причем дуговой разряд перемещают по поверхности детали синхронно с перемещением электрода.

1637977

Составитель В.Зотин

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор И.Сегляник

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 892 Тираж 529 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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