close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16225

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 16225
(13) C1
(19)
B 23K 9/04
(2006.01)
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЬ ДЕТАЛИ
ЛЕГИРОВАННОГО МЕЛКОЗЕРНИСТОГО МЕТАЛЛОПОКРЫТИЯ
(21) Номер заявки: a 20100538
(22) 2010.04.09
(43) 2011.12.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Кураш Вячеслав Владимирович; Кудина Анна Вячеславовна;
Спиридонов Николай Васильевич
(BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) SU 1804980 A1, 1993.
BY 10686 C1, 2008.
BY a20010657, 2003.
BY 757 U, 2002.
SU 1016912 A, 1986.
KR 2000/0048487 A.
JP 61119381 A, 1986.
BY 16225 C1 2012.08.30
(57)
Способ нанесения на поверхность детали легированного мелкозернистого металлопокрытия, в котором осуществляют электродуговую наплавку металла с плавящегося электрода на указанную поверхность, находящуюся в оболочке защитного газа, с созданием в
зоне наплавки ультразвуковых колебаний, одновременно вдувая в сформировавшуюся
сварочную ванну легирующую порошковую присадку, отличающийся тем, что ультразвуковые колебания в зоне наплавки создают путем их сообщения плавящемуся электроду, а указанную присадку вдувают в хвостовую часть сварочной ванны по винтовой
траектории за пределами электрической дуги, не нарушая целостности указанной газовой
оболочки.
Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам электродуговой наплавки покрытий плавящимся электродом в среде защитного газа с металлопо-
BY 16225 C1 2012.08.30
рошковой легирующей присадкой, и может быть использовано на предприятиях машиностроения различных отраслей промышленности как в изготовительном, так и в ремонтном
производстве.
Известен способ электродуговой наплавки с подачей легирующих порошков в зону
дуги плавящегося электрода [1]. Такая подача порошковой присадки приводит к неоправданным потерям дорогостоящих лигатур, а также к сплавлению в зоне дуги частиц присадочного материала, которые, попадая в расплав ванны, формируют крупнозернистую
структуру наплавленного слоя.
Известен способ электродуговой наплавки металла в среде защитных газов с применением ультразвука [2] и устройство [3] для его реализации. Такой способ наплавки
включает передачу ультразвуковых волн на электродную проволоку перпендикулярно ее
оси и позволяет, не разрывая защитной газовой оболочки, подавать поперечные колебания
в зону наплавки, чтобы влиять на процесс кристаллообразования в наплавляемом слое.
Под воздействием звуковых волн происходит упорядоченный и направленный каплеперенос электродного металла за счет ограничения перемещения электрической дуги и дробления капель на мельчайшие частички, которые, попадая в расплав основного металла,
интенсифицируют процесс зародышеобразования кристаллов, что способствует формированию однородной мелкозернистой структуры с кристаллами правильной формы. При
этом ультразвуковое воздействие повышает плотность и давление газовой оболочки, делает ее сплошной, без завихрений, что приводит к снижению разбрызгивания расплавленного металла. Способ позволяет формировать плотную, беспористую, мелкозернистую
структуру металлопокрытия при наплавке плавящимся электродом в среде защитного газа, но не предусматривает получение качественного упрочняющего покрытия наплавкой с
легирующей порошковой присадкой, подаваемой в расплав ванны металла для формирования наплавленного слоя с высокими физико-механическими характеристиками.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, - получение легированных, упрочняющих металлопокрытий с мелкозернистой однородной структурой с повышенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами наплавленных
поверхностей.
Технический результат достигается тем, что в способе нанесения на поверхность детали легированного мелкозернистого металлопокрытия, в котором осуществляют электродуговую наплавку металла с плавящегося электрода на указанную поверхность,
находящуюся в оболочке защитного газа, с созданием в зоне наплавки ультразвуковых
колебаний, одновременно вдувая в сформировавшуюся сварочную ванну легирующую
порошковую присадку, согласно изобретению, ультразвуковые колебания в зоне наплавки
создают путем их сообщения плавящемуся электроду, а указанную присадку вдувают в
хвостовую часть сварочной ванны по винтовой траектории за пределами электрической
дуги, не нарушая целостности указанной газовой оболочки.
Частички легирующей порошковой присадки, получив колебательную энергию звукового поля, поступают в кристаллизующуюся часть сварочной ванны, в которой передают
полученную энергию расплаву ванны и, став дополнительными центрами зародышеобразования кристаллов, значительно увеличивают их число, чем создают благоприятные
условия формирования мелкого зерна и образования легированного металлопокрытия
мелкозернистой структуры.
На фигуре представлена схема наплавочной головки для получения легированного металлопокрытия мелкозернистой структуры электродуговой наплавкой в среде защитного
газа. Наплавочная головка включает: сопловое устройство 1 для подачи защитного газа и
порошковой присадки в зону наплавки; устройство 2 для передачи ультразвуковых колебаний на плавящийся электрод; электродную проволоку 3; мундштук наплавочной головки 4; токосъемник с направляющей трубкой 5. Позиция 6 - поверхность наплавляемой
детали.
2
BY 16225 C1 2012.08.30
Способ получения легированного металлопокрытия мелкозернистой структуры осуществляется следующим образом: на конце электродной проволоки 3, проходящей через
токосъемник с направляющей трубкой 5, установленный в мундштуке наплавочной головки 4, происходит диспергирование электродной капли при помощи устройства 2 для
передачи ультразвуковых колебаний на плавящийся электрод. Одновременно в хвостовую
часть расплавленной ванны металла с помощью специального соплового устройства 1,
минуя зону элекродуги, подается по винтовой траектории легирующая порошковая присадка, частицы которой совместно с диспергированными каплями электродного металла
формируют структуру металлопокрытия. Такая подача присадочного материала обеспечивает удаление порошковой лигатуры от зоны действия электрической дуги и вхождение ее
в расплав под углом к зеркалу ванны, что снижает сплавление частичек присадки и разбрызгивание металла. Кроме того, подача присадки в хвост ванны расплава значительно
сокращает потери на окисление и испарение, улучшает, при наплавке плавящимся электродом в среде защитного газа, условия кристаллизации жидкого металла и уменьшает
глубину проплавления основного металла [1]. Введение порошковой присадки уменьшает
долю участия основного металла в формировании металлопокрытия, приводит к изменению его структуры, устранению столбчатости и образованию измельченного равноосного
зерна, а раздробленные капельки электродного металла с частичками порошка, являясь в
ванне расплава металла центрами кристаллизации, передают полученную колебательную
энергию расплаву, чем способствуют формированию в наплавленном слое мелкодисперсной и однородной структуры [4]. Вместе с тем под воздействием ультразвуковых волн
происходит упорядоченный и направленный каплеперенос, ультразвук повышает плотность и давление защитной газовой оболочки, делает ее сплошной, без завихрений, что
повышает надежность защиты зоны наплавки и приводит к снижению разбрызгивания металла [2].
Такой способ формирования легированного металлопокрытия позволяет, не разрывая
защитной газовой оболочки, получать качественное легированное металлопокрытие с образованием мелкозернистой однородной структуры. Полученная заявляемым способом
структура металлопокрытия характеризуется отсутствием металлургических дефектов,
плотной мелкозернистой структурой, что повышает физико-механические и эксплуатационные свойства металлопокрытия [4]. Способ обладает простотой как в техническом
обеспечении, так и в реализации его на производстве.
Источники информации:
1. Дорожкин Н.Н. Дуговая газопорошковая наплавка. - Минск: Беларусь, 1989. - С. 90.
2. А.с. СССР 1804980, 1993.
3. Патент РБ 3170 U, 2006.
4. Кудина А.В. Технология формирования износо-коррозионно-стойких композиционных металлопокрытий электродуговой наплавкой с применением ультразвука. БНТУ. Минск, 2009. - С. 23.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
153 Кб
Теги
патент, by16225
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа