close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8332

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8332
(13) C1
(19)
(46) 2006.08.30
(12)
7
(51) B 22F 7/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО
ПОКРЫТИЯ
(21) Номер заявки: a 20030643
(22) 2003.06.25
(43) 2004.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Бакаев Александр Григорьевич; Мачнев Вячеслав Петрович
(BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) 1. RU 2070844 C1, 1996.
2. BY 3851 C1, 2001.
3. SU 1766628 A1, 1992.
4. SU 1013100 A, 1983.
5. SU 1411102 A1, 1988.
6. GB 1185869 А, 1970.
BY 8332 C1 2006.08.30
(57)
Способ нанесения многослойного металлического покрытия на поверхность детали,
включающий послойное механическое нанесение порошков на ее поверхность, отличающийся тем, что осуществляют электроконтактное наращивание путем точечного припекания каждого слоя порошка с помощью электрода при конденсаторном разряде между
электродом и порошком, каждый припеченный слой переплавляют электродуговым плазмотроном, причем катод плазмотрона перемещают вдоль зоны переплава для обеспечения
возможности прохождения анодного пятна дуги катода по всей поверхности припеченного слоя.
Изобретение относится к порошковой металлургии и касается способов нанесения
многослойных металлических покрытий на поверхность металлических деталей.
Известен способ нанесения многослойного покрытия на поверхность детали путем послойного напыления порошковых компонентов [1].
Недостаток этого способа заключается в низкой прочности связи покрытия с деталью
при большой толщине нанесенного слоя, что ограничивает область его применения.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ нанесения многослойного покрытия, включающий послойное нанесение порошков на поверхность детали, выравнивание и уплотнение каждого слоя [2].
Недостатком этого способа является низкое качество покрытия из-за его большой пористости и малой прочности сцепления с поверхностью обрабатываемой детали.
Технической задачей изобретения является обеспечение возможности получения малопористых покрытий большой толщины, имеющих высокую прочность сцепления с обрабатываемой деталью.
Для достижения поставленной технической задачи в способе нанесения металлического покрытия на поверхность детали, включающем послойное механическое нанесение порошков на ее поверхность, осуществляют электроконтактное наращивание путем
BY 8332 C1 2006.08.30
точечного припекания каждого слоя порошка с помощью электрода при конденсаторном
разряде между электродом и порошком, каждый припеченный слой переплавляют электродуговым плазмотроном, причем катод плазмотрона перемещают вдоль зоны переплава для обеспечения возможности прохождения анодного пятна дуги катода по всей
поверхности припеченного слоя.
Используя точечную сварку порошка, при конденсаторном разряде между ним и электродом, можно обеспечить существенно большую концентрацию тепловой энергии, чем
при контактной сварке с помощью роликового электрода. За счет этого значительно увеличивается глубина проплавления поверхностного слоя металла обрабатываемой детали,
что обеспечивает необходимую прочности сцепления нарощенного толстого слоя покрытия с ней.
Однако полученный точечным конденсаторным припеканием слой металла имеет
большую пористость и шероховатость, поэтому его электродуговой переплав с помощью
плазмотрона позволяет удалить газы и сделать слой равным.
С другой стороны, переплав механически нанесенного слоя порошка с помощью плазмотрона, без предшествующего конденсаторного припекания, не обеспечивает достижение технической задачи, т.к. порошок уносится с поверхности детали динамическим
потоком плазмы.
Использование других источников тепла для переплавки слоя порошка, после его припекания точечными конденсаторными разрядами, также не приводит к достижению поставленной задачи, т.к. они не обеспечивают высокую скорость переплава, при которой
сохраняется структура слоистого покрытия, в то же время происходит более полное удаление газов из него.
Таким образом, только совокупность заявленных отличий позволяет достичь поставленной задачи.
Способ осуществляется следующим образом. На поверхность стальной детали механически наносят слой порошка толщиной 2 мм, например, меди, дисперсностью 100 мкм.
С помощью графитового электрода цилиндрической формы диаметром 8 мм осуществляют точечное припекание этого слоя порошка, прижимая плоский торец графитового
электрода к порошку. В результате происходит конденсаторный разряд между ним и порошком, для чего предварительно анод конденсаторной батареи емкостью 0,5 Фи напряжением зарядки 25 В присоединяют к обрабатываемой детали, а катод - к графитовому
электроду.
Заряжая батарею и разряжая при контакте с порошком, припекают его слой точками,
при этом происходит проплавление поверхностного слоя детали на глубину 0,5-1 мм. После этого с помощью электродугового плазмотрона, анодом которого является обрабатываемая деталь, осуществляют переплавление припеченного слоя меди при силе тока дуги
между катодом плазмотрона и анодом-деталью, равной 350 ч- 400 А, и напряжении между
ними - 80 В. При этом катод плазмотрона перемещают вдоль зоны переплава так, чтобы
анодное пятно дуги прошло по всей проплавляемой поверхности медного слоя. В результате он быстро переплавляется и из него удаляются газы, а после остывания он имеет
гладкую поверхность.
Затем механически наносят второй слой порошка толщиной 2 мм, например, вольфрама, дисперсностью 100 мкм, осуществляют его точечное конденсаторное припекание и
последующее переплавление с помощью плазмотрона, как указано выше.
Многократно повторяя описанные операции, осуществляют многослойное наращивание покрытия до получения нужной его толщины.
Таким путем можно получать качественные покрытия толщиной более 5 мм, в которых имеются слои различных металлов.
Для уменьшения растекания расплава металла при электродуговом переплавлении покрытия толщиной более 2 мм используют термостойкие экраны, например, из графита,
2
BY 8332 C1 2006.08.30
которые прикрепляются к поверхности детали, по периферии ее зоны обработки и электрически изолируются от нее с помощью слюды (это необходимо для того, чтобы исключить зажигание дуги между экраном и катодом плазмотрона).
Заявляемое изобретение позволяет получать качественные многослойные, толстые покрытия на деталях сложной формы, что невозможно осуществить с помощью способапрототипа. Кроме того, получать композиционные покрытия, вводя в состав порошка до
30 % по объему неэлектропроводящих компонентов, например окислов алюминия, кремния и т.д.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1785819, МПК B22F 7/04 // БИ № 1. - 1993.
2. RU 2070844 С1, 1996 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
68 Кб
Теги
by8332, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа