Способ газопламенной наплавки легкоплавких сплавов

 

(-(ф- ф E 399323

ОПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. В 23K 9/04

В 23р 3/10

В 23р 7/00

Заявлено .13.XII.1971 (№ 1724073/25-27) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 03.Х.1973. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 15.11.1974

;Гасударственный камитет,Савета Министрав СССР

:ла делам изааретений и открытий

УДК 621.791.92(088.8) Авторы изобретения 3. И. Фридкис, В. В. Степанов, Г. H. Зацепин и Г. И. Яроцкий

Заявитель

СПОСОБ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВКИ

ЛЕГКОПЛАВКИХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к технике наплавки легкоплавких антифрикционных сплавов типа оловянистых и свинцовистых баббитов на подшипники скольжения больших размеров.

Известен способ получения биметаллических подшипников с баббитами в качестве антифрикционного материала газопламенной механизированной наплавкой. Наплавка производится на предварительно облуженную поверхность детали, которую устанавливают 10 горизонтально и для предупреждения окисления покрывают флюсом, состоящим из водного раствора хлористого цинка 76 — 77%, хлористого аммония 20% и двухлористого олова 3 — 4%. На офлюсованную поверхность, 15 находящуюся в нижнем положении, укладывают специально отлитые пластины баббита толщиной 6 — 10 мм, которые затем расплавляются пламенем щелевых горелок, перемещающихся со скоростью, обеспечивающей 20 необходимую температуру на стыке наплавляемого металла с луженой стальной поверхностью. Под действием тепла расплавленного баббита расплавляется офлюсованный слой полуды, и при движении горелок отно- 25 сительно наплавляемой поверхности, сзади, по мере кристаллизации расплавленного металла образуется слой наплавки, соединившийся с основой. Флюс, имеющий меньшую плотность, чем расплав баббита, вытесняется 30 им и всплывает на поверхность.

Износ баббитов зависит от условий смазки и микроструктуры. Так в условиях несовершенной смазки считают наиболее рациональной мелкокристаллическую микроструктуру, а в условиях жидкостного трения — более приемлемой крупнозернистую структуру. Таким образом, в зависимости от условий трения для повышения работоспособности подшипника возникает необходимость в получении структуры баббита, имеющей определенную величину зернистости составляющих фаз.

Известен способ улучшения структуры кристаллизующегося расплава при введении ультразвуковых колебаний в сварочную ванну, причем во время сварки инструмент движется вслед за источником тепла на определенном и постоянном от него расстоянии.

При своем движении ультразвуковой инструмент, погруженный в кристаллизующуюся ванну легкоплавкого расплава, наиболее интенсивно воздействует на прилегающую к нему область, охватывая при установившемся квазистационарном процессе наплавки зону с жидким металлом, имеющим вполне определенный, обычно небольшой, интервал температур. Однако этп способы характеризуются отсутствием необходимого управления просессом кристаллизации при обработке ультразвуком относительно больших по длине ванн расплава.

39932:3

Предмет изобретения

Составитель Л. Яковлева

Техред Т. Ускова

Корректор О. Тюрина

Редактор Н. Козлова

Заказ 260/8 Изд. Ха 83 Тираж 888 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

При наплавке газовой щелевой горелкой легкоплавких сплавов, имеющих определенный интервал кристаллизации между верхней и нижней критической точкой плавления, вслед за источником тепла имеется определенная длина жидкой ванны, размеры которой 3Hачительпо превышают размеры участка ультразвукового озвучивания, охватываемого при постоянном расстоянии инструмента от источника тепла, в данном случае газовой горелки.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что, с целью получения требуемой структуры и свойств наплавленного металла, ультразвуковые колебания вводят с учетом фазового состояния кристаллизующегося расплава с одновременным перемешиванием расплава путем возвратно-поступательного перемещения ультразвукового инструмента.

Используя разную температуру кристаллизации различных фаз в сплаве, можно применять ультразвуковую обработку одной из ступеней температурного интервала образования данных фаз, воздействуя на одну из них или, например, обрабатывая весь температурный интервал кристаллизации расплава и в зависимости от обработки получая заранее заданные величины тех или иных структурных составляющих. Так, при наплавке баббита Б-83, при его кристаллизации, вначале в интервале температур 370 — 270 С, выделяется химическое соединение CuoSn5, затем в,диапазоне температур 270 — 243 С выделяется SnSb и при 243 — 240 С образуется а-твердый раствор Sb в Sn. Возникающие в первую очередь иглы соединения СпаЯпв частично служат центрами кристаллизации кубоидов SnSb, поэтому величина и количество последних зависит от величины и количества игл Cu6Sn;.

При введении в кристаллизующийся расплав ультразвуковых колебаний в зону с интервалом температур кристаллизации CugSn>, то есть 370 — 270 С, под влиянием вибрации

5 увеличивается число центров кристаллизации за счет разламывания растущих кристаллов и повышения каталитической способности имеющихся в данной зоне частиц.

Если ультразвуковые колебания вводятся

10 в зоне температур пиалке 270 С, то в начале кристаллизации расплава в интервале 370—

270 С создаются благоприятные условия для роста игл CuGSn;, которые дробятся вместе с образующимися кубоидами SnSb. В этом

15 случае в структуре баббита наряду с раздробленными иглами Cu6Sn5 имеются также более мелкие кубоиды SnSb.

Таким образом, обрабатывая ультразвуковыми колебаниями зону с необходимым ин20 тервалом температур и изменяя или сдвигая этот интервал в нужном направлении, можно изменять образующуюся во время кристаллизации структуру наплавляемого сплава.

Способ газопламенной наплавки легкоплавких сплавов типа оловянистых и свинцови30 стых баббитов с введением ультразвуковых колебаний в кристаллизующийся расплав сварочной ванны с помощью ультразвукового инструмента, погруженного в расплав, отличающийся тем, что, с целью получения тре35 буемой структуры и свойств Hànëàâëåнного металла, ультразвуковые колебания вводят с учетом фазового состояния кристаллизующегося расплава с одновременным перемешиванием расплава путем возвратно-поступатель40 ного перемещения ультразвукового инструмента.