RU2402628C1 - Device for production of nano-structured coating of parts with cylinder surface and shape memory effect - Google Patents
Device for production of nano-structured coating of parts with cylinder surface and shape memory effect Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402628C1 RU2402628C1 RU2009110620/02A RU2009110620A RU2402628C1 RU 2402628 C1 RU2402628 C1 RU 2402628C1 RU 2009110620/02 A RU2009110620/02 A RU 2009110620/02A RU 2009110620 A RU2009110620 A RU 2009110620A RU 2402628 C1 RU2402628 C1 RU 2402628C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plastic deformation
- shape memory
- memory effect
- plasma torch
- coating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и металлургии, в частности к комбинированным способам получения покрытий, и может быть использовано, в частности, для получения покрытий на деталях.The invention relates to the field of engineering and metallurgy, in particular to combined methods for producing coatings, and can be used, in particular, to obtain coatings on parts.
В настоящее время существуют следующие установки для получения покрытий.Currently, the following coating plants are available.
Известна установка для плазменной наплавки деталей типа "Вал", характеризующаяся тем, что содержит станину и установленные на ней каретку, состоящую из передней и задней бабки для крепления обрабатываемой детали, и привод вращения детали, состоящий из электродвигателя, ременной передачи, подшипникового узла и тахогенератора, привод перемещения каретки, состоящий из электродвигателя, редуктора, ременной передачи и тахогенератора, центрирующее устройство как дополнительную опору для обрабатываемой детали, кронштейн с размещенными на нем плазматроном с механизмом подачи проволоки, магнитным устройством для контроля толщины наплавленного слоя, пирометром для контроля нагрева поверхности детали перед фронтом плазменной дуги и конечные выключатели, ограничивающие перемещение каретки, причем привод перемещения, привод вращения, плазматрон с механизмом подачи проволоки, магнитное устройство и пирометр соединены с блоком управления (патент №76844).A known installation for plasma surfacing of parts of the "Shaft" type, characterized in that it contains a frame and a carriage mounted on it, consisting of a front and rear headstock for fastening the workpiece, and a part rotation drive consisting of an electric motor, belt drive, bearing assembly and tachogenerator , a carriage displacement drive, consisting of an electric motor, gearbox, belt drive and tachogenerator, a centering device as an additional support for the workpiece, an arm with a plasma torch with a wire feed mechanism, a magnetic device to control the thickness of the deposited layer, a pyrometer to control the heating of the surface of the part in front of the plasma arc front and limit switches restricting the movement of the carriage, and the movement drive, rotation drive, a plasmatron with a wire feed mechanism, a magnetic device and a pyrometer are connected with a control unit (patent No. 76844).
Недостатком этой установки является невозможность получения покрытий без пор, с высокой степенью прочности сцепления покрытия с основой, износостойкости и твердости, вследствие - низкая долговечность покрытия.The disadvantage of this installation is the inability to obtain coatings without pores, with a high degree of adhesion of the coating to the base, wear resistance and hardness, due to the low durability of the coating.
Наиболее близкой является установка механизированной плазменной наплавки валов, содержащая механизмы вращения изделия, перемещения плазмотрона и подачи присадочного материала, а также управляющее устройство, связанное с механизмами подачи присадочного материала и перемещения плазмотрона, отличающаяся тем, что она снабжена пирометром для измерения температуры изделия перед фронтом плазменной дуги, связанным с управляющим устройством, выполненным с возможностью запуска механизмов перемещения плазмотрона и подачи присадочного материала при достижении поверхностью изделия температуры, близкой к температуре предельного теплонасыщения в выбранном режиме (патент №2114724).The closest is the installation of mechanized plasma surfacing of shafts containing mechanisms for rotating the product, moving the plasma torch and feeding the filler material, as well as a control device associated with the mechanisms for feeding the filler material and moving the plasma torch, characterized in that it is equipped with a pyrometer for measuring the temperature of the product in front of the plasma front the arc associated with the control device, configured to start the mechanisms of movement of the plasma torch and filler filler iala when the surface temperature of the product close to the temperature limit teplonasyscheniya in the selected mode (patent №2114724).
Недостатком этой установки является невозможность получения покрытий без пор, с высокой степенью прочности сцепления покрытия с основой, износостойкости и твердости, вследствие - низкая долговечность покрытия.The disadvantage of this installation is the inability to obtain coatings without pores, with a high degree of adhesion of the coating to the base, wear resistance and hardness, due to the low durability of the coating.
Задачей изобретения является повышение долговечности и функциональных свойств покрытий деталей с цилиндрической поверхностью, таких как износостойкость, твердость.The objective of the invention is to increase the durability and functional properties of coatings of parts with a cylindrical surface, such as wear resistance, hardness.
Техническим результатом является получение на поверхности деталей наноструктурированного покрытия с эффектом памяти формы.The technical result is to obtain on the surface of the details of a nanostructured coating with a shape memory effect.
Поставленная задача решается предложенной установкой для получения наноструктурированных покрытий деталей с цилиндрической поверхностью с эффектом памяти формы, содержащая механизмы закрепления и вращения деталей, продольного перемещения плазмотрона, расположенного на раме, подачи порошкового материала с эффектом памяти формы, управляющее устройство, связанное с механизмами подачи порошкового материала, перемещения плазмотрона и пирометром для измерения температуры детали перед фронтом плазменной дуги, приспособление для поверхностно-пластического деформирования поверхности деталей для получения наноструктурированного слоя, установленным на механизме продольного перемещения плазмотрона, второй пирометр, установленный в зоне поверхностно-пластического деформирования и связанный с управляющим устройством, понижающий трансформатор, соединенный с приспособлением для поверхностно-пластического деформирования для дополнительного нагрева поверхности детали и устройство для охлаждения поверхности детали, связанное с устройством перемещения плазмотрона, причем плазмотрон установлен на механизме продольного перемещения под углом 46-50° к поверхности детали. Приспособление для поверхностно-пластического деформирования содержит 3 ролика для обжатия поверхности деталей. Устройство для охлаждения поверхности детали выполнено в виде двух емкостей, заполненных жидким азотом, расположенным по краям обрабатываемой детали.The problem is solved by the proposed installation for producing nanostructured coatings of parts with a cylindrical surface with a shape memory effect, containing mechanisms for fixing and rotating parts, longitudinal movement of a plasma torch located on the frame, supply of powder material with a shape memory effect, a control device associated with powder material supply mechanisms moving the plasma torch and pyrometer to measure the temperature of the part in front of the plasma arc front, fixture for plastic deformation of the surface of the parts to obtain a nanostructured layer mounted on the mechanism of longitudinal movement of the plasma torch, a second pyrometer installed in the zone of surface plastic deformation and connected to the control device, a step-down transformer connected to a device for surface plastic deformation for additional heating of the surface of the part and a device for cooling the surface of the part associated with the device for moving the plasma torch, pr whereby the plasmatron is mounted on a longitudinal movement mechanism at an angle of 46-50 ° to the surface of the part. The device for surface plastic deformation contains 3 rollers for compressing the surface of the parts. A device for cooling the surface of the part is made in the form of two containers filled with liquid nitrogen located at the edges of the workpiece.
На чертеже представлена установка для получения наноструктурированных покрытий с эффектом памяти формы.The drawing shows the installation for nanostructured coatings with the effect of shape memory.
Установка состоит из следующих конструктивных элементов: блока управления 1, источника питания 2, понижающего трансформатора 3, патрона 4 для закрепления детали 16 с цилиндрической поверхностью, трехроликового приспособления 5 для поверхностно-пластического деформирования полученного покрытия с получением наноструктурированного слоя с эффектом памяти формы, плазматрона 6, устройства для перемещения 7 плазматрона, устройства 8 для охлаждения цилиндрической детали, выполненного в виде двух емкостей, заполненных жидким азотом, порошкового дозатора 9, пирометров 10 для измерения температуры, плазмообразующих газов 11, задней бабки 12, электродвигателя 13, шкивов 14 для передачи крутящего момента от электродвигателя 13 на патрон 4, рамы 15 и упрочняемой цилиндрической детали 16.The installation consists of the following structural elements: a
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Упрочняемая цилиндрическая деталь 16 устанавливается в патроне 4 и в задней бабке 12, закрепленных на раме 15. Посредством электродвигателя 13 шкивов 14 системе придается вращательное движение. При помощи источника питания 2 и блока управления 1 производится включение устройства для перемещения плазматрона 6 и поджиг плазменной дуги, также происходит включение порошкового дозатора 9 для подачи порошка с эффектом памяти формы в плазменную струю. Измерение температуры упрочняемой детали перед фронтом плазменной дуги и в зоне поверхностно-пластического деформирования производится пирометрами 10. На устройстве для перемещения 7 плазматрона 6 закреплено трехроликовое приспособление 5 для поверхностно-пластического деформирования покрытия с эффектом памяти формы сразу после плазменного его напыления. Напыление покрытия производится плазмотроном 6, расположенным под углом 46-50°. На устройстве для перемещения 7 плазматрона 6 устанавливается приспособление 8 для подачи жидкого азота с целью охлаждения детали с покрытием с эффектом памяти формы в случае отрицательного интервала температур мартенситного превращения при поверхностно-пластическом деформировании трехроликовым приспособлением. Поверхностно-пластическое деформирование трехроликовым приспособлением сразу же после плазменного напыления осуществляется в два этапа, на первом этапе оно производится в интервале температур 800-1000°C, на втором в интервале температур мартенситных превращений (Ms-Mf). В случае охлаждения детали с покрытием с эффектом памяти формы после плазменного напыления до температуры менее 800°C дополнительно имеется понижающий трансформатор 3 для разогрева детали до данной температуры.The hardened
Пример 1Example 1
Упрочняемая цилиндрическая деталь 16 из стали 12Х18Н10Т устанавливается в патроне 4 и в задней бабке 12, закрепленных на раме 15. Посредством электродвигателя 13 шкивов 14 системе придается вращательное движение. При помощи источника питания 2 и блока управления 1 производится включение устройства для перемещения плазматрона 6 и поджиг плазменной дуги, также происходит включение порошкового дозатора 9 для подачи порошка ПН55Т45 с эффектом памяти формы в плазменную струю. Измерение температуры упрочняемой детали перед фронтом плазменной дуги и в зоне поверхностно-пластического деформирования производится пирометрами 10. На устройстве для перемещения 7 плазматрона 6 закреплено трехроликовое приспособление 5 для поверхностно-пластического деформирования покрытия с эффектом памяти формы Ni50Ti50 при температуре 1000°C сразу после плазменного его напыления (для увеличения плотности покрытия, прочности сцепления покрытия с деталью, микротвердости покрытия). Напыление покрытия производится плазмотроном 6, расположенным под углом 46°. Для выявления свойств эффекта памяти формы на устройстве для перемещения 7 плазматрона 6 устанавливается приспособление 8 для подачи жидкого азота с целью охлаждения детали с покрытием Ni50Ti50 с эффектом памяти формы в интервале температур мартенситных превращений -60°-0°C при поверхностно-пластическом деформировании трехроликовым приспособлением.The hardened
Пример 2Example 2
Упрочняемая цилиндрическая деталь 16 из стали 12Х18Н10Т устанавливается в патроне 4 и в задней бабке 12, закрепленных на раме 15. Посредством электродвигателя 13 шкивов 14 системе придается вращательное движение. При помощи источника питания 2 и блока управления 1 производится включение устройства для перемещения плазматрона 6 и поджиг плазменной дуги, также происходит включение порошкового дозатора 9 для подачи порошка ПН80Ю20 с эффектом памяти формы в плазменную струю. Измерение температуры упрочняемой детали перед фронтом плазменной дуги и в зоне поверхностно-пластического деформирования производится пирометрами 10. На устройстве для перемещения 7 плазматрона 6 закреплено трехроликовое приспособление 5 для поверхностно-пластического деформирования покрытия с эффектом памяти формы Ni64A136 при температуре 850°C сразу после плазменного его напыления. Напыление покрытия производится плазмотроном 6, расположенным под углом 47°. Для выявления эффекта памяти формы с покрытием с эффектом памяти формы Ni64A136 дополнительно имеется понижающий трансформатор 3 для разогрева детали в интервале температур 70-140°C при поверхностно-пластическом деформировании трехроликовым приспособлением.The hardened
В результате работы установки получается наноструктурированное покрытие с эффектом памяти формы, увеличиваются плотность покрытия на 18-24%, прочность сцепления покрытия с деталью на 30-40%, микротвердость покрытия возросла на 20-30%, отсутствуют поры в полученном наноструктурированном покрытии с эффектом памяти формы.As a result of the installation, a nanostructured coating with a shape memory effect is obtained, the coating density increases by 18-24%, the adhesion of the coating to the part increases by 30-40%, the microhardness of the coating increases by 20-30%, there are no pores in the resulting nanostructured coating with a memory effect forms.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110620/02A RU2402628C1 (en) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Device for production of nano-structured coating of parts with cylinder surface and shape memory effect |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110620/02A RU2402628C1 (en) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Device for production of nano-structured coating of parts with cylinder surface and shape memory effect |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009110620A RU2009110620A (en) | 2010-09-27 |
RU2402628C1 true RU2402628C1 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=42939976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009110620/02A RU2402628C1 (en) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Device for production of nano-structured coating of parts with cylinder surface and shape memory effect |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2402628C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475567C1 (en) * | 2011-06-17 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет " (ГОУВПО "КубГТУ") | Plant for obtaining nanostructured coatings from material with shape memory effect on cylindrical surface of parts |
RU2480533C1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Доступная робототехника" | Method for combined strengthening of surfaces of parts |
RU2502829C1 (en) * | 2012-11-07 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Vacuum unit for making nanostructured coats with shape memory effect on part surface |
RU2625694C2 (en) * | 2015-10-05 | 2017-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Installation for producing multilayer nanostructured composite coating with shape memory effect on steel cylindrical part surface |
RU2674532C1 (en) * | 2018-06-15 | 2018-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Vacuum unit for nanostructured coating made of material with shape memory effect on part surface |
RU2834946C1 (en) * | 2024-03-29 | 2025-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Plant for diffusion borating of augers in coatings with quality control |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106112235A (en) * | 2016-08-18 | 2016-11-16 | 苏州澳冠智能装备股份有限公司 | A kind of band laser scanning plasma cutting machine people |
-
2009
- 2009-03-23 RU RU2009110620/02A patent/RU2402628C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475567C1 (en) * | 2011-06-17 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет " (ГОУВПО "КубГТУ") | Plant for obtaining nanostructured coatings from material with shape memory effect on cylindrical surface of parts |
RU2480533C1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Доступная робототехника" | Method for combined strengthening of surfaces of parts |
RU2502829C1 (en) * | 2012-11-07 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Vacuum unit for making nanostructured coats with shape memory effect on part surface |
RU2625694C2 (en) * | 2015-10-05 | 2017-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Installation for producing multilayer nanostructured composite coating with shape memory effect on steel cylindrical part surface |
RU2674532C1 (en) * | 2018-06-15 | 2018-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Vacuum unit for nanostructured coating made of material with shape memory effect on part surface |
RU2834946C1 (en) * | 2024-03-29 | 2025-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Plant for diffusion borating of augers in coatings with quality control |
RU2834945C1 (en) * | 2024-03-29 | 2025-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Plant for diffusion borating of augers in coatings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009110620A (en) | 2010-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2402628C1 (en) | Device for production of nano-structured coating of parts with cylinder surface and shape memory effect | |
CN109108139A (en) | A kind of titanium-based alloy material spin forming method based on composite heating | |
JP2016502605A (en) | Method for lining tubes with alloys | |
CN104233162A (en) | Surface repair method of piston rod | |
CN103831580A (en) | Method for manufacturing hard-face roller of rolling mill | |
CN211199407U (en) | A metal substrate surface coating structure and forming device | |
CN205629694U (en) | Portable repair welding machine | |
CN109713231B (en) | Plasma spraying system and method for preparing composite lithium belt | |
RU2502829C1 (en) | Vacuum unit for making nanostructured coats with shape memory effect on part surface | |
RU2475567C1 (en) | Plant for obtaining nanostructured coatings from material with shape memory effect on cylindrical surface of parts | |
CA2520705A1 (en) | A thermal spraying apparatus and also a thermal spraying process | |
CN105648190A (en) | Method and device for improving hardness of inner wall of steel tube | |
CN105349993A (en) | Cladding method for inner hole of stand column | |
CN1928415A (en) | PE application angle pipe and its manufacturing method and device | |
CN106637039A (en) | Steel rail surface treatment system using laminar plasma | |
RU152597U1 (en) | INSTALLATION FOR SURFACE OF BIMETALLIC WEAR-RESISTANT PLATES | |
CN209532092U (en) | A kind of increasing material manufacturing equipment of rotary type metal parts | |
CN204412581U (en) | A kind of anti-corrosive steel tube is automatically coated with coating line fast | |
CN103695831A (en) | Spray-welding coating technology for hot-rolling laminar cooling roller and use fixture for technology | |
RU107159U1 (en) | INDUCTION HEATING DEVICE FOR SURFACE-STRENGTHENING PART PARTS | |
CN215162907U (en) | Laser-ultrasonic-cooling composite surface strengthening device and system | |
RU76844U1 (en) | PLANT FOR PLASMA SURFACE OF PARTS TYPE "VAL" | |
RU2674532C1 (en) | Vacuum unit for nanostructured coating made of material with shape memory effect on part surface | |
CN102108509B (en) | Method and equipment for automatically cladding iron and aluminum intermetallic compound and yttrium oxide on surface of forging die | |
CN103451590B (en) | Full-automatic lead enameling manipulator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140324 |