Способ нанесения металлических покрытий на наружную поверхность деталей

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам нанесения покрытий из порошковых материалов на поверхности деталей. Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости и повышение производительности процесса нанесения покрытия на наружную поверхность детали, а также упрощение конструкции технологической оснастки. Способ включает загрузку шихты в форму, ее вращение и нагрев, при этом частоту вращения формы задают из условия равномерного распределения расплавленного металла по ее поверхности, после чего вводят внутрь формы деталь, а частоту вращения формы замедляют до величины, достаточной для заполнения расплавом зазора между формой и деталью, затем осуществляют выдержку до тех пор, пока деталь нагреется до необходимой температуры, после которой нагрев прекращают. Нанесенные покрытия имеют высокие показатели прочности сцепления и качества рабочего слоя. 3 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам нанесения покрытий из порошковых материалов на поверхности деталей.

Известен способ нанесения покрытий на наружную поверхность деталей, включающий помещение порошка в зазор между деталью и формой, нагрев и перемещение детали с формой (А. С. 645757, МКИ В 22 F 7/04, приоритет от 12.07.76).

Однако данный способ имеет высокую трудоемкость. В качестве ближайшего аналога выбран способ нанесения покрытий из порошковых материалов на наружную поверхность деталей, включающий загрузку порошка в форму с установленной в ней деталью, вращение формы вокруг оси и нагрев (Ярошевич В.К., Белоцерковский М.А. Антифрикционные покрытия из металлических порошков "Наука и техника", 1981, с. 63-64).

Данный способ трудоемок и малопроизводителен, требует применения сложной технологической оснастки (формы и устройства для крепления детали).

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение - снижение трудоемкости и повышение производительности процесса нанесения покрытия на наружную поверхность детали, а также упрощение конструкции технологической оснастки.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе нанесения металлических покрытий на наружную поверхность деталей, включающем загрузку шихты в форму, ее вращение и нагрев, согласно изобретению частоту вращения формы задают из условия равномерного распределения расплавленного металла по ее поверхности, после чего вводят внутрь формы деталь, а частоту вращения формы замедляют до величины, достаточной для заполнения расплавом зазора между формой и деталью, затем осуществляют выдержку, после которой нагрев прекращают.

Нанесение покрытия указанным способом обеспечивает значительное снижение трудоемкости и повышение производительности процесса, а выдержка детали в расплаве необходима для выхода из расплава шлака, нагрева детали, что гарантирует надежное сцепление двух материалов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана начальная стадия процесса, когда шихта, засыпанная в форму, еще не расплавилась, на фиг.2 - расплав распределился по поверхности формы и туда введена деталь, на фиг.3 - частота вращения формы замедлена, и расплав заполнил зазор между формой и деталью.

Способ осуществляют следующим образом. Графитовую форму 1 (фиг.1) закрепляют на основании 2, соединенном с приводом вращения. Внутрь формы 1 загружают шихту 3 (порошок или стружка, смешанные с флюсом), после чего включают привод вращения и высокочастотный генератор, посредством индуктора 4 нагревающий форму и через нее шихту. После расплавления шихты расплав 3 под действием центробежной силы распределяется по поверхности формы 1 и тогда внутрь формы по направляющей 5 вводится деталь 6 (см. фиг.2). После этого частоту вращения замедляют, и расплав 3, опускаясь под собственным весом, заполняет зазор между формой 1 и деталью 6. При данной частоте вращения формы осуществляют выдержку до тех пор, пока деталь нагреется до необходимой температуры, которая зависит от природы наносимого металла, после чего нагрев прекращают, а после застывания расплава деталь с покрытием вынимают из формы.

Осуществление процесса предлагаемым способом значительно снижает трудоемкость и повышает производительность процесса за счет более простой и быстрой загрузки шихты, установки и снятия детали. Причем загрузку шихты и установку детали можно осуществлять при вращающейся форме. Значительно упрощается конструкция технологической оснастки, необходимая для реализации способа.

Пример выполнения способа.

На стальную втулку с наружным диаметром 40 мм осуществляли нанесение покрытия из бронзы Бр 05Ц5С5 толщиной 2 мм (зазор между формой и деталью). Начальную частоту вращения формы задавали из расчета обеспечения линейной скорости на ее внутренней поверхности 6 м/с. Нагрев осуществляли с помощью высокочастотного генератора ВЧГ10/0.44, а температуру детали измеряли радиационным пирометром "ТЭРА-50" и потенциометром КСП-3. После расплавления шихты деталь вводили внутрь формы, а ее частоту вращения снизили до скорости 2 м/с и выдерживали 20 с до нагрева детали до 700oС, после чего нагрев выключили. Исследование нанесенного слоя бронзы показало, что его сцепление с основой и качество слоя высокие, отсутствуют поры, раковины и несплавления с основой.

Использование предлагаемого способа позволяет получать покрытия на наружной поверхности деталей с гораздо меньшей трудоемкостью и более высокой производительностью, чем по известному способу. Нанесенные покрытия имеют высокие показатели прочности сцепления и качества рабочего слоя.

Формула изобретения

Способ нанесения металлических покрытий на наружную поверхность деталей, включающий загрузку шихты в форму, ее вращение и нагрев, отличающийся тем, что частоту вращения формы задают из условия равномерного распределения расплавленного металла по ее поверхности, после чего вводят внутрь формы деталь, а частоту вращения формы замедляют до величины, достаточной для заполнения расплавом зазора между формой и деталью, затем осуществляют выдержку до тех пор, пока деталь нагреется до необходимой температуры, после которой нагрев прекращают.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам нанесения покрытий из порошковых материалов на поверхности деталей
Изобретение относится к электронно-лучевой обработке металлов и может быть использовано для создания износостойких, упрочняющих и коррозионно-стойких покрытий с помощью пучка релятивистских электронов на изделиях из титановых сплавов
Изобретение относится к электронно-лучевой наплавке преимущественно плоских длинномерных изделий и может быть использовано для изготовления и восстановления инструмента, применяемого при деревообработке, для рубки электрического кабеля или для резки бумаги

Изобретение относится к металлургии (покрытие металлических покрытий) и может быть использовано в машиностроении (изготовление и ремонт машин) для получения (наплавки, напайки) тонких слоев на различные поверхности деталей, например, для повышения износостойкости, улучшения самозатачиваемости или компенсации износа деталей машин
Изобретение относится к металлургии, а именно к защите жаропрочных конструкционных материалов, работающих в условиях воздействия агрессивных, высокотемпературных, высокоскоростных газовых потоков

Изобретение относится к способам нанесения износостойких композиционных материалов на внутренние и наружные поверхности цилиндрических стальных деталей методом порошковой металлургии и направлено на улучшение качества покрытия с одновременным уменьшением расхода порошка, расширение функциональных возможностей способа и упрощение технологии

Изобретение относится к области нанесения металлического адгезионного слоя для термически напыленных керамических теплоизоляционных слоев на металлические конструкционные детали
Изобретение относится к способам упрочнения твердосплавного алмазного инструмента и может быть использовано в машиностроении и горнодобывающей промышленности
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам нанесения покрытий из порошков на поверхности деталей

Изобретение относится к способам получения износостойких поверхностей стальных деталей методом порошковой металлургии и может найти применение для получения износостойкого слоя на стальных деталях узлов трения

Изобретение относится к сплаву на основе кобальта в порошкообразной форме для нанесения покрытия на объекты, подвергающиеся эрозии жидкостями, в частности на лопатки паровых турбин, а также к способу нанесения такого сплава

Изобретение относится к способам получения рабочих слоев на поверхностях полых цилиндрических деталей и может быть использовано для изготовления биметаллических втулок с покрытием одновременно на внутренней и наружной поверхностях или только на наружной поверхности, а также для восстановления таких деталей

Изобретение относится к покрытиям для защиты от износа металлических конструктивных элементов машин

Изобретение относится к электронно-лучевой обработке металлов и может быть использовано для создания коррозионно-стойких покрытий на изделиях из титана

Изобретение относится к способу восстановления изношенных поверхностей бронзовых втулок скольжения. Осуществляют термоциклическую диффузию металлических порошков в восстанавливаемую поверхность втулок скольжения. Циклический нагрев втулки и порошка на основе бронзы выполняют до температуры расплава порошка и диффузии его в металл втулки. Выдерживают при температуре начального диффузионного процесса. Затем охлаждают до температуры фазового спекания порошка и выдерживают в данном интервале температуры. Выполняют вторичный нагрев до температуры расплава порошка с выдержкой для приращения восстанавливаемого диффузионного слоя и затем охлаждение. В результате достигается сокращение времени и упрощение процесса термодиффузии при восстановлении работоспособности изношенных оловянистых и алюмино-железистых бронзовых втулок скольжения. 1 ил.
Наверх