[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

UA46073C2 - Спосіб формування покриття на поверхні виробу - Google Patents

Спосіб формування покриття на поверхні виробу Download PDF

Info

Publication number
UA46073C2
UA46073C2 UA98063079A UA98063079A UA46073C2 UA 46073 C2 UA46073 C2 UA 46073C2 UA 98063079 A UA98063079 A UA 98063079A UA 98063079 A UA98063079 A UA 98063079A UA 46073 C2 UA46073 C2 UA 46073C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
layer
melting
thickness
depth
layers
Prior art date
Application number
UA98063079A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Данило Андрійович Дудко
Даниил Андреевич Дудко
Анатолій Андрійович Бондарєв
Віталій Іванович Зеленін
Виталий Иванович Зеленин
Людмила Данилівна Кістерська
Людмила Даниловна Кистерская
Григорій Васильович Малиновський
Original Assignee
Данило Андрійович Дудко
Даниил Андреевич Дудко
Анатолій Андрійович Бондарєв
Віталій Іванович Зеленін
Виталий Иванович Зеленин
Людмила Данилівна Кістерська
Людмила Даниловна Кистерская
Григорій Васильович Малиновський
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Данило Андрійович Дудко, Даниил Андреевич Дудко, Анатолій Андрійович Бондарєв, Віталій Іванович Зеленін, Виталий Иванович Зеленин, Людмила Данилівна Кістерська, Людмила Даниловна Кистерская, Григорій Васильович Малиновський filed Critical Данило Андрійович Дудко
Priority to UA98063079A priority Critical patent/UA46073C2/uk
Publication of UA46073C2 publication Critical patent/UA46073C2/uk

Links

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Спосіб формування покриття на поверхні виробу відноситься до області напилення металевих покриттів. Для забезпечення локалізації зони плавлення та регулювання її розмірів як по глибині, так і по ширині проплавлення напиленого шару, збільшення швидкості відведення тепла від оброблюваної деталі послідовно напилюють шари необхідного складу та товщини з наступним їх оплавленням висококонцентрованим джерелом тепла. При цьому щільність енергії в тепловій плямі і швидкість її переміщення регулюють до виникнення локальної ванночки розплавленого металу з глибиною, що перевищує товщину напиленого шару не менш ніж на 2 %, і шириною, що дорівнює 2-20-ти глибинам локальної ванночки. Як висококонцентроване джерело живлення використовують мікроплазму, електронний пучок у вакуумі, світловий чи лазерний промінь локально. Процес оплавлення може виконуватись як після нанесення кожного шару, так і одночасно двох чи більше напилених шарів.

Description

Опис винаходу
Винахід відноситься до нанесення покриттів на поверхню виробів і використовується при виготовленні 2 зношених деталей та вузлів в машинобудуванні .
Однією з самих складних і практично ще невирішених проблем в області покриттів лишається нанесення покриттів завтовшки 0,1...1,0мм, які мали б металевий зв'язок з поверхнею підложки, високу щільність та не погіршували б якостей матеріалу підложки.
Відомі способи наплавлення, газотермічний, вакуумний, інші методи напилення в наведеному діапазоні 70 товщин не ефективні. Так, відносно тонкі шари наплавленого металу - 2,0...3,0мм і більше отримують з допомогою дугової наплавки стрічковим електродом (Довідник зварювальника / Під ред. В. В. Степанова, М.:
Машинобудування - С. 459 - 460, 1983р.). Але при цьому рівномірність проплавлення основного металу і, відповідно, його частка в наплавленому металі змінюється в досить широкому інтервалі (10...5090). Крім того, величина зони термічного впливу в основному металі і рівень напруження та деформацій у багатьох випадках надто високі, в зв'язку з чим необхідна спеціальна термічна обробка готових деталей для відновлення їх якості.
Ще більш тонкі шари (від їмм і більше) наплавляють з подачею в ванну розплавленого металу мілкодисперсного порошку, але всі вище зазначені недоліки зберігаються і в цьому випадку, хоч і в меншій мірі (А.с. Мо 1531340, МКВб6 В2ЗК 9/16, Плазмотрон для наплавлення порошкоподібним матеріалом, Гладкий П. В. та ін., опубл. в БВ Мо 12, 1987р.).
В останні роки інтенсивно відбувається пошук засобів для наплавлення тонких шарів з використанням концентрованих джерел енергії - мікроплазми, електронного, світлового чи лазерного променя і таке інше. При цьому для наплавлення використовується порошок, що наноситься на поверхню насипом або в підготовлену кромку.
Так, з допомогою електронного променя при високій напрузі оплавляють шар металевого порошку (ніхрому) с 29 на стальній підложці з отриманням наплавленого шару завтовшки 0,3 мм, до складу якого входить від 15 до 4090 Ге) основного металу ("Арріїсайоп ої 500 КМ Ша Нідне МоМаде Е.В. о Зипасе Модісайоп ої еїееі11,
Тгапзасійопе ої УМУКІ, Мо. 126, Мо 1, 1997, р.171 - 172). Але і цей варіант використання висококонцентрованого джерела нагріву, як і інші відомі, що використовуються для оплавлення порошкових присадкуватих матеріалів, має загальні характерні недолікю, що у випадку нанесення тонких шарів призводить до погіршення якості о 30 наплавленого металу через нерівномірне покриття присадкуватим матеріалом поверхні основи. При оплавленні /|ч нанесеного таким способом порошку, останній має тенденцію збігатися в краплини, що призводить до нерівномірного по товщині наплавленого шару та його щільності. о
В роботі "Лазерне наплавлення порошків сплаву системи Мі-Ст-В-5і на мідь та її сплави", ж-л'"Автоматичне «о вварювання", Мо 9, 1997р., с. 45 - 47, наведений приклад наплавлення порошків з використанням лазерного
Зо променя. Цей засіб не виключає негативних явищ, що мають місце при отриманні покриттів методом оплавлення М порошків, розташованих на поверхні виробів, бо при цьому також спостерігається нерівномірне проплавлення основного металу, рідина збігається в краплини і при цьому маємо дуже неоднорідний хімічний склад поверхневого шару. «
За прототип запропонованого винаходу прийнятий спосіб формування покриття на поверхні виробів, що З 70 полягає в послідовному напиленні шарів необхідного складу та товщини з наступним їх оплавленням с ("Підвищення зносостійкості покриттів зі сплавів, що самофлюсуються, зі збереженням наслідкових параметрів
Із» початкового порошку", ж-л "Тертя та знос", Мо З, 1981р., с. 495 - 501). Спосіб передбачає оплавлення напиленого шару покриття газополум'яним джерелом тепла. Зона термічного впливу (ЗТВ) такого джерела на напилену поверхню дуже простора, при цьому оплавлення покриття проводиться без регулювання величини 45 зони термічного впливу. Це, в свою чергу, призводить до перегріву деталі та виникненню небажаних внутрішніх шк напружень і деформацій. Дотриматись стабільності глибини проплавлення при використанні такого джерела
Ге») енергії практично неможливо.
Відсутність контролю за переходом основного металу в розплавлену ванну не дозволяє контролювати його о частку в наплавленому шарі і отримувати його необхідний хімічний склад та механічні властивості. -і 20 Відома технологія має обмеження і на послідовності нанесення зносостійких шарів на поверхню виробів. Так, оплавлення верхнього шару, що має більш високу температуру плавлення, призведе до значного підплавлення с» нижніх шарів, а в деяких випадках і де неконтрольованого підплавлення поверхні виробів. Тому нанесення верхніх тугоплавких шарів на поверхню металу з меншою температурою плавлення за відомою технологією практично неможливе.
В основу винаходу поставлено задачу підвищення ефективності нанесення покриттів завтовшки від десятих
ГФ) часток міліметра і більше на поверхню деталей і механізмів з одночасним підвищенням їх експлуатаційних характеристик в способі формування покриття на поверхні виробів шляхом локального оплавлення напиленого о шару висококонцентрованим джерелом енергії та регулювання зони термічного впливу до розмірів, порівнених з товщиною напиленого шару, що дозволяє локалізувати зону плавлення та регулювати Її розміри як по глибині, 60 такіпо ширині проплавлення напиленого шару, збільшувати швидкість відведення тепла від оброблюваної деталі, а також забезпечує глибину проплавлення основного металу, достатню для надійного сплавлення з матеріалом покриття і присутність частки основного металу в об'ємі наплавленого в необхідних співвідношеннях.
Поставлена задача досягається тим, що в способі формування покриття на поверхні виробів, що полягає в послідовному напиленні шарів необхідного складу та товщини з наступним їх оплавленням, згідно з винаходом, 62 оплавлення виконують висококонцентрованим джерелом тепла, наприклад, мікроплазмою, електронним променем в вакуумі, світловим чи лазерним променем локально, при цьому щільність енергії в тепловій плямі і швидкість її переміщення регулюють до виникнення локальної ванночки розплавленого металу з глибиною, що перевищує товщину напиленого шару не менше, ніж на 295, і шириною, що дорівнює 2...20 глибинам локальної ванночки. Причому виконують оплавлення кожного шару після його нанесення або одночасно двох або більше напилених шарів.
Заявлений винахід відрізняється тим, що для оплавлення використовують не загальний нагрів (наприклад, газополум'яним джерелом тепла), при якому утруднено регулювання тепловнеску та величини зони термічного впливу, а висококонцентрований, котрий з відомого рівня техніки використовується для оплавлення, але не 7/0 локально, а при його дії на простору площу оброблюваного виробу, причому не на напилене покриття, а на порошок, нанесений на поверхню насипом, Ідо підлягає оплавленню. Інакше кажучи, відмінність винаходу полягає в використанні восококонцентрованого джерела нагріву (оплавлення) з локальною дією та регулюванням параметрів металевої ванночки, причому щільність енергії в тепловій плямі та швидкість її переміщення встановлюють такими, щоб з'явилась ванночка з мінімальними розмірами, що співвідносяться з 7/5 Товщиною напиленого шару. Розповсюдження тепла в окремих локалізованих зонах запобігає перегріву виробу та виконанню в ньому деформуючих напружень, так як у цьому випадку ЗТВ висококонцентрованого джерела просто не встигає охопити просторі зони виробу. В той же час концентрація тепла достатня для розплавлений верхнього шару, навіть тугоплавкого, до виникнення локальної ванночки розплавленого металу, захоплюючи і основний метал, з розмірами, при яких забезпечуються необхідні експлуатаційні характеристики виробу.
Забезпечення взаємозв'язку розмірів товщини напиленого шару з розмірами ванночки у взаємодії з локалізацією останньої дозволяє забезпечити мінімальний внесок тепла в розплавлену ванночку при максимальній швидкості його відводу до виробу, та оплавляти більш тугоплавкий напилений зар, ніж основний метал, при цьому лише підплавляючи нижній шар та метал виробу. Це суттєво розширює технологічні можливості способу у порівнянні з відомими: більш тугоплавкі та зносостійкі матеріали можуть бути нанесені у сч вигляді шарів наплавки без побоювання деформування чи пошкодження виробу в процесі оплавлення.
Так, великий інтерес викликає нанесення тонких електроконтактних покриттів (чи антифрикційних), і) наприклад, із міді та її сплавів на вироби із алюмінієвих чи інших легких сплавів. У цьому випадку легкі литі чи штамповані дешеві деталі можуть працювати в умовах складних тяжких навантажень.
Регулювання розмірів ванночки забезпечує також оплавлення основного металу на глибину, при якій со
Зо Виключено турбулентне перемішування металу наплавки і основного, які мають місце у відомому винаході, і в той же час дозволяють регулювати долю основного металу в наплавленому шарі та отримувати матеріал - покриття зі заздалегідь заданими хімічним складом та механічними властивостями. о
Під час експериментів було встановлено, що щільність енергії в тепловій плямі та швидкість її перемішання виявляється оптимальними для формування бездефектних покриттів та створення можливості регулювання їх ісе) властивостей при формуванні локальної ванночки, параметри якої співвідносяться з товщиною напиленого шару «Е і визначаються в залежності від виду висококонцентрованого джерела, основного металу і напиленого шару, а також вимог, що пред'являються до складу та властивостей покриття, яке формується під час оплавлення,
Зокрема, глибина ванночки розплавленого металу повинна перевищувати товщину напиленого шару на величину не менше 295, а ширина ванночки повинна бути витримана в межах 2...20-ти її глибин. «
Відтворення процесу оплавлення при глибині ванночки, що не досягає вказаної величини (10295 товщини шщ с напиленого шару), не забезпечує гарантованого проплавлення напиленого та основного металу, достатнього для виникнення стабільного металевого зв'язку робочого шару з основним матеріалом. ;» У випадку формування ванночки шириною, меншою за 2 її глибини, наплавлений шар має надто хвилясту поверхню, а у випадку її ширини, більшої 20-ти глибин ванночки, має місце нерівномірний розподіл рідкого металу відносно межі сплавлення, що також призводить до формування напливів у вигляді випуклих валиків. ї5» Суть винаходу пояснюють наведені схеми, які відтворюють формування наплавленого шару при різних співвідношеннях розмірів розплавленої металевої ванночки та товщини наплавленого шару (Фіг.1а-с), і характер
Ме, проплавлення при одно- та багатошаровому напиленні (Фіг.2а-4). о В загальному випадку реалізація запропонованого способу наведена на фіг.1а. На поверхні виробу 1 газотермічним, вакуумним чи іншим способом наносять шар 2 необхідного складу та товщиною Пп. З допомогою ш- висококонцентрованого джерела тепла 3, наприклад, мікроплазмового факелу, електронного пучка в вакуумі, сю світлового чи лазерного променя нанесений матеріал оплавляють до появи наплавленого шару 4.
При розміщенні висококонцентрованого точкового джерела тепла З на поверхні шару 2, що переплавляється, підведення достатньої потужності (та при умові ізотропності матеріалу) ванночка розплавленого матеріалу 5 набуває форми полусфери з радіусом га. У даному випадку глибина проплавлення На дорівнює радіусу га. При дискретному варіанті переміщення джерела тепла З кроком 5, також рівним га (що загально прийнято та (Ф, приоритетно по техніці наплавки), для забезпечення гарантованого сплавлення з основним металом необхідно ка забезпечити, щоб На не менше, ніж на 2956 було більшим за п, як це наведено на кресленні та підтверджено експериментальними дослідженнями. Ширина наплавленого валика в такому ідеальному варіанті дорівнює 2га 6во 05 2На - 2,04п.
Таким чином, для мінімальної витрати теплової потужності пріоритетне, як випливає з розглянутого, дотримуватись таких співвідношень: ширина наплавки В - дорівнює або більше 2Н; глибина проплавлення Н - не менша 1,02; 65 крок З (перекриття валиків) - менше або дорівнює г.
Як підтверджено експериментами, наведені співвідношення достовірні не тільки у випадку дискретного переміщення, а і для джерела тепла, що рівномірно рухається.
Допустимі межі зміни співвідношень ширини і глибини наплавки будуть визначатись появою дефектів формування наплавленого шару. Так, у випадку гострого фокусування електронного чи світлового променя, коли починається інтенсивне випаровування ванночки в точці її нагріву, глибина проплавлення різко збільшується, а діаметр ванночки (ширина ванночки, або ширина наплавки) зменшується: Нь » й » гь. У цьому випадку для гарантованого сплавлення шару з основним металом необхідно підвищити долю його проплавлення значно більше, ніж на 295. Окрім цього, дефекти кристалізації б, як то: тріщини, пори, несплавлення і таке інше не переплавляються і тому необхідно зменшити крок З ю. Обидва ці фактори негативно впливають на якість /о наплавленого шару.
При "розмитій" тепловій плямі (фіг.1с) допускається значне підвищення го» Но при збереженні мінімального проплавлення. Це збереження пов'язане з появою специфічного дефекту, що виникає при сполученні деяких пар металів (напиленого і основного). Цей дефект обумовлений стягуванням рідкого металу в нерівномірні сферичні утворення 7, наведені на фіг.1с.
При правильно вибраних співвідношеннях (в межах одного порядку величин) го» Но 2» 1 - 10 для заданих комбінацій матеріалів нанесений шар відрізняється виключно високою якістю поверхневого сплавлення з основним металом.
Описаний спосіб може бути застосований для отримання як одношарових (фіг.2а), так і для багатошарових покриттів (фіг.25). Багатошаровий варіант буває необхідним, наприклад, для зменшення до мінімуму частки основного металу в металі зовнішнього шару покриття, а також у випадку, коли необхідно створити проміжний демпферний шар для зниження дії залишкових напружень.
Для отримання складних композицій легування металу буває необхідно нанести два або більше шарів покриття різного складу та проплавити їх одночасно (фіг.2с зображає шари з товщиною ПП. та п»2).
Другий варіант отримання композиційних покриттів полягає в нанесенні напиленого шару з використанням с
Суміші тугоплавких часток (позначених на фіг.24 позицією 8), наприклад, карбіду вольфраму, що дозволяє отримувати на робочій поверхні виробу зносостійкий зовнішній шар з високою твердістю, яка забезпечується о присутністю часток карбіду вольфраму.
Приклади реалізації винаходу
З метою підвищення зносостійкості мідних електродів машин контактного зварювання на їх робочу поверхню со Мікроплавмовим способом наносили шар порошкоподібної суміші М1 та хрому. (Реалізація способу схематично зображена на фіг.2а). Товщина присадкуватого матеріалу дорівнювала приблизно 150...200мм. Діаметр робочої - поверхні електроду дорівнював бмм. Переплавлення нанесеної таким чином присадки виконували електронним (СУ пучком в вакуумі. Параметри наплавки при цьому були такими: прискорююча напруга - ЗОКВ, струм пучка - 45мМА, вид розкручення дискретно скануючого променя - спіраль Архімеда, амплітуда сканування - бмм, тобто ее, дорівнювала діаметру робочої частини електроду, кількість точок зупинки пучка на траєкторії сканування - 16. «І
Глибина переплавленого шару при цьому становила 0,35мм. Із партії зміщених електродів в залежності від співвідношення в порошковій присадці міді та хрому твердість наплавки знаходилась у межах 165...185Н8 одиниць.
Запропонований спосіб використано також для виправлення поверхневих дефектів лиття при виготовленні « лопаток газових турбін (реалізація цього варіанту винаходу наведена на фіг.2а). Після підготовки поверхні в шщ с дефектних зонах лопатки наждачним кругом мікроплазмовим способом на підготовлену поверхню лопатки із й сплаву ЧС70 було нанесено порошкоподібну присадку "Інконель-939". Хімічний склад основного матеріалу "» лопатки та присадкуватого порошку наведено в таблиці 1: їв г 7 хстюєнтвв, -50) - -28ивтявоовІов
Ф Іннельезе 48225 вого я оМе ви! («в) .
Дисперсність часток присадки складала 60...1б60мкм. Товщина нанесеного шару присадки на зонах -і дефектних місць становила 160...350мкм. Наплавку виконували електронним пучком у вакуумі. Параметри при «с» цьому були такі: прискорююча напруга - ЗОкВ; струм пучка - 25мМА; швидкість зварювання - 20м/год. Контур дискретного сканування пучка був у вигляді прямої лінії, перпендикулярної напрямку переміщення виробу.
Амплітуда переміщення променя становила б мм, а кількість точок зупинки променя на цій прямій становила 8.
Регулювання тепловнеском у кожній точці зупинки променя виконувалось регулюванням часу затримки променя в залежності від товщини присадки в даному місці переплаву і у відносних одиницях становило в межах від 1 до (Ф) 4-х. Після виготовлення мікрошліфів результати виміру мікротвердості показали, що основний метал в стані ко після наплавки мав твердість 170...180Окгс/мм 2, а твердість зони переплавленої присадки, починаючи від межі сплавлення до поверхні переплавленого шару збільшувалась в напрямку до поверхні в інтервалі бо 386...454кгс/мм 2, Переплавлений шар мав мікродисперсну щільну структуру без наявних дефектів.
Під час оптимізації параметрів проплавлення були виготовлені зразки з різною глибиною проплавлення нанесеного шару присадки та основного металу. Регулювали глибину проплавлення, змінюючи струм пучка електропроменевої гармати в інтервалі 20...35мА при прискорюваній напрузі ЗОКВ та швидкості зварювання 20м/год. Оцінку якості формування зони проплавлення при співвідношенні глибини проплавлення та ширини в 65 інтервалі 2...20Н виконували після наплавлення при дискретному управлінні тепловнеском та без сканування променя. При цьому змінювали місцеположення локальної плями відносно верхньої площини проплавлення, а також регулювали параметри скважності, тобто змінювали час включення та відключення променя. Одночасно для збереження рівномірної ширини зони проплавлення в продольному напрямку в усіх експериментах величина перекриття зони проплавлення від одиничне діючого джерела нагріву підтримувалась постійною і дорівнювала радіусу зони проплавлення в конкретній точці.
Результати металографічних досліджень на мікрошліфах, огляду та мікрометражу проплавлених зразків зведено до таблиці 2. 70 Ток Товщина шару Ширина зони Твердість, Характеристика поверхні оплавлення та мікрометражу пучка, іпри-садки, й, |проплавленн (оплавлення без кгс/імм2 мікрошліфів
А МКМ ян сканування променя, мо зпунм рідкої фази на краї ванночки, присадка розбризкана, твердість висока, перемішування з основним металом практично не має місця проплавлення основного металу рівномірна, перемішування з основним металом присадки незначне, ширина проплавлення стабільна, твердість стабільна
Й проплавлення основного металу у вигляді прямої лінії, перемішування присадки з основним металом незначне, твердість та ширина зони проплавлення стабільні сил поверхневого натягу збігається до країв чи формується у сеІ вигляді валика посеред зони оплавлення, великий розбіг твердості та ширина оплавлення (о)
Таким чином встановлено оптимальний діапазон параметрів проплавлення присадки та основного металу в межах 2...20Н, при якому досягнуто якісне формування поверхні переплаву, спостерігається стабільна твердість поверхні обробки та мінімальне перемішування присадки з основним металом. о
Реалізація запропонованого способу у випадку проплавлення двох шарів нанесеної присадки була - перевірена на прикладі наплавки поверхні шибера, що використовується як запорна арматура газоперекачувальних станцій (здійснення цього випадку способу наведено на фіг.2Б,с). Враховуючи той факт, о що шибера виготовляють зі сталі 30 х 13 чи 40 х 13 і після закалювання вони мають недостатньо високізначення (о твердості (28...30од.НЕКс) та корозійної стійкості було запропоновано підвищити ці показники за рахунок нанесення на робочу поверхню порошкоподібного присадкуватого матеріалу та його наступного переплавлення. ч
Оскільки шибер експлуатується при тиску до 70батм., а випробувальний тиск має значення ще вищі і досягає 1000батм., було прийнято рішення для запобігання розтріскування чи сколів поверхневого шару з високою твердістю, створити при переплаві проміжний демпфіруючий шар, який по складу та твердості мав би бути « дю вирівнювальним між основним метаном та зовнішнім робочим шаром переплавленої присадки, В якості з матеріалу нижнього шару було використано порошок ПГСОР-З3 слідуючого складу: Ст - 15,59; Ре - 2,590; ЗІ - 2,895; с в - 2,590; С - 0,6595; Мі - основа. Під час експериментів ця присадка, нанесена мікроплазмовим способом :з» товщиною 150...200мкм, мала задовільну щільність, відсутність мікророзтріскування в наплавленому шарі та твердість З36...40од.НКс, що на 8...10 одиниць більше, ніж твердість основного металу в термозміцненому стані.
Для забезпечення більш високої зносостійкості зовнішнього робочого шару до складу порошку ПГСР-З було 1» 15 додано порошку карбіду вольфраму М/С у вигляді механічної суміші із співвідношенням інгредієнтів 8095 ПГСР-З та 2095 МУС. Карбід вольфраму було вибрано тому, що у випадку його використання для нанесення зносостійких (о) покриттів він забезпечує твердість на рівні 55...650д.НКс. При одношаровому нанесенні такої суміші порошків з о наступним їх переплавленням у вакуумі була отримана якісна щільна наплавка без дефектів з твердістю 48...550д.Нгс. -і 20 При зміцнювальному наплавленні поверхні шиберу мікроплазмовим способом на підготовлену поверхню с» послідовно наносили шар порошку ПГСР-З та карбіду вольфраму завтовшки до 1000мкм. Вакуумний переплав такої комбінації шарів присадки виконували електронним променем у вакуумі у відповідності зі схемою, наведеною на фіг.2а. При цьому параметри процесу були такими: прискорююча напруга - ЗОкВ; струм пучка - 45МА; швидкість зварювання - 2Ом/год. Дискретна розверстка пучка була у вигляді прямої, перпендикулярної до напрямку переміщення виробу під час наплавлення. Кількість точок зупинок променя на траєкторії сканування
ГФ) дорівнювала 16 при амплітуді сканування 6...Змм. Час затримки пучка в точці дискрету у відносних одиницях 7 дорівнював одиниці, тобто тепловнесок був рівнозначним. Результати дослідження мікрошліфів показали, що за таких параметрів глибина проплавлення основного металу була мінімальною і складала 80...100мкм, а твердість во переплавленого шару на поверхні становила 45...52од.НКс. При високій щільності матеріалу переплавленої присадки, наявності безперервного металевого зв'язку робочого шару з основним металом та наведеної картини розподілу твердості по глибині зміцнювального шару створюються умови, сприятливі для сприйняття значних зовнішніх навантажень, в тому числі і в режимі малоциклового навантаження.
Варіант нанесення більш тугоплавкого металу на поверхню виробу, що має більш низьку температуру плавлення, було випробувано при виготовленні апаратних зажимів. Прийнятне, такі зажими виготовляють з бо технічно чистого алюмінію з привареними мідними пластинами по всій площі контакту. При такому виготовленні апаратних зажимів вдається уникнути появи електролітичної корозії, особливо під час попадання вологи. Але при такому конструктивному вирішенні витрачається занадто багато міді, оскільки товщина мідної пластинки становить 1,5...2,0мм. Під час реалізації запропонованого способу на поверхню пластини з алюмінію марки АДО завтовшки 10мм мікроплазмовим способом було нанесено порошок із міді М1 дисперсністю 50...8О0мкм. Товщина шару становила не більше 15О0мкм. Формування монолитного шару міді на алюмінію виконували електроннопроменевим переплавом у вакуумі при швидкості бОм/год., прискорюючій напрузі ЗОКВ та струмі променя 45мМА. Амплітуда лінійної дискретної розвертки складала 1їО0мм. Глибина проплавлення основного матеріалу, як було встановлено на мікрошліфах, не перевищувала 5Омкм, а твердість на поверхні складала 7/0.105..115НКс. На межі переходу між поверхневим шаром та основним металом практично була відсутньою сітка інтерметалів, а поверхня оплавленої зони мала вигляд мілкохвилястої з глибиною впадин 5...10мкм. При закріпленні такого зажиму за допомогою 4-х силових болтів допоміжна обробка такої поверхні не обов'язкова.
Це свідчить про те, що в умовах серійного виробництва зажимів по запропонованому способу може бути досягнута значна економія міді.

Claims (2)

Формула винаходу
1. Спосіб формування покриття на поверхні виробу, що полягає в послідовному напиленні шарів необхідного ор складу та товщини з наступним їх оплавленням, який відрізняється тим, що оплавлення виконують висококонцентрованим джерелом тепла, при цьому щільність енергії в тепловій плямі і швидкість її переміщення регулюють до виникнення локальної ванночки розплавленого металу з глибиною, що перевищує товщину напиленого шару не менш ніж на 2 95, і шириною, що дорівнює 2-20-ти глибинам локальної ванночки.
2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що як висококонцентроване джерело живлення використовують сч мікроплазму, електронний пучок у вакуумі, світловий чи лазерний промінь локально.
З. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що виконують оплавлення кожного шару після його нанесення або (о) одночасно двох, або більше напилених шарів. (зе) у «в) (Се) «
- . и? щ» (о) («в) -і сю» іме) 60 б5
UA98063079A 1998-06-15 1998-06-15 Спосіб формування покриття на поверхні виробу UA46073C2 (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA98063079A UA46073C2 (uk) 1998-06-15 1998-06-15 Спосіб формування покриття на поверхні виробу

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA98063079A UA46073C2 (uk) 1998-06-15 1998-06-15 Спосіб формування покриття на поверхні виробу

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA46073C2 true UA46073C2 (uk) 2002-05-15

Family

ID=74207564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA98063079A UA46073C2 (uk) 1998-06-15 1998-06-15 Спосіб формування покриття на поверхні виробу

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA46073C2 (uk)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637437C2 (ru) * 2015-12-21 2017-12-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ формирования волокнистого композиционного покрытия

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637437C2 (ru) * 2015-12-21 2017-12-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ формирования волокнистого композиционного покрытия

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6037287A (en) Laser clad pot roll sleeves and bushings for galvanizing baths
US8828312B2 (en) Dilution control in hardfacing severe service components
Sexton et al. Laser cladding of aerospace materials
US6197386B1 (en) Method for applying a coating by means of plasma spraying while simultaneously applying a continuous laser beam
Lailatul et al. Surface modification of duplex stainless steel with SiC preplacement using TIG torch cladding
EP0194050B1 (en) A welding apparatus and method for depositing wear surfacing material on a substrate
GB1587235A (en) Surface alloying and heat treating processes
Quintino Overview of coating technologies
CN113199104A (zh) 一种提高铝/钢搭接接头强度的旋转激光自熔钎焊方法
US4019011A (en) Method of and apparatus for hard facing poppet valves
UA46073C2 (uk) Спосіб формування покриття на поверхні виробу
AU660240B2 (en) Process for recharging a part by means of a plasma transferred arc
KR920010493B1 (ko) 내마모성금속의 육성(肉盛)용접방법
RU2105826C1 (ru) Способ нанесения упрочняющего покрытия на металлические или металлосодержащие поверхности
Gasser et al. Remelting of surface coatings on steel by CO2 laser radiation
Díaz et al. Laser Powder Welding with a Co-based alloy for repairing steam circuit components in thermal power stations
RU218110U1 (ru) Устройство для лазерного нанесения металлокерамического покрытия
Dwivedi et al. Surface modification by developing coating and cladding
JPH03248777A (ja) AlまたはAl合金表面の肉盛溶接方法
WO2023243728A1 (ja) アーク溶接継手の製造方法、アーク溶接継手、及び自動車部品
WO2022035350A1 (ru) Способ лазерно-дуговой наплавки плавящимся электродом в среде защитных газов
FI114401B (fi) Menetelmä kuparin ja kupariseosten pinnoittamiseksi
Giordano et al. Comparison of stellite hardfacing by laser and traditional techniques
RU2215821C2 (ru) Способ получения металлического покрытия
RU2112815C1 (ru) Способ получения покрытий из самофлюсующихся порошковых материалов на изделиях из железоуглеродистых сплавов