Устройство для отвода тепла из зоны наплавки изделия

Полезная модель относится к термической сварке, в частности к приспособлениям для отвода тепла от изделия при наплавке. Устройство представляет собой расположенную вертикально медную пластину, в которой имеются каналы для подвода и отвода воды, а поверхность, контактирующая с изделием, соответствует профилю поверхности изделия в месте контакта. Технический результат - минимизация размеров зоны термического влияния наплавки на изделие за счет ускоренного теплоотвода из зоны наплавки. 3 ил.

Полезная модель относится к металлургии термической сварки, в частности, к приспособлениям, предназначенным для отвода тепла из детали при наплавке.

Известно устройство для отвода тепла от наплавляемого или свариваемого изделия [ГОСТ 14771-76, Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. - Издательство стандартов, 1983, стр.4], выполненное в виде медной пластины, которая подкладывается снизу изделия под зону термического воздействия горизонтально. Указанное устройство выбрано в качестве прототипа.

Причиной, препятствующей достижению технического результата, обеспечиваемого предлагаемым устройством, является то, что пластина расположена на противоположной стороне изделия далеко от места сварки, нагревается вместе с изделием, что препятствует эффективному охлаждению изделия и может вызвать его деформацию.

Задачами, на решение которых направлена заявляемая полезная модель, являются повышение качества наплавляемого изделия и предотвращение его деформации в ходе или после наплавки в течение суток.

При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в минимизации зоны термического влияния наплавки на изделие за счет ускоренного теплоотвода из зоны наплавки.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для отвода тепла из зоны наплавки содержит медную пластину, в которой имеются каналы для циркуляции воды. Указанная медная пластина расположена вертикально относительно наплавляемого изделия с

обеспечением плотного прилегания к наплавляемому изделию в месте контакта.

Между существенными признаками полезной модели и техническим результатом имеется следующая причинно-следственная связь.

Наличие в медной пластине каналов обеспечивает возможность циркуляции в них воды, благодаря чему происходит постоянный процесс охлаждения медной пластины и детали.

Соответствие контактирующей с изделием поверхности медной пластины профилю поверхности изделия в месте контакта обеспечивает плотное прилегание этих поверхностей друг к другу, что повышает эффективность теплоотвода.

Медная пластина расположена вертикально непосредственно у зоны наплавки, что помимо повышения эффективности охлаждения пресекает затекание наплавляемого металла на близлежащие поверхности и формирует стенку наплавленного валика, так как расплавленный металл при соприкосновении с медным охладителем затвердевает в необходимой форме.

Вертикальное расположение пластины непосредственно у зоны наплавки уменьшает толщину металла изделия, который необходимо прогреть до начала нагрева медной пластины.

Таким образом, конструкция и расположение предлагаемого устройства ускоряют теплоотвод из зоны наплавки и уменьшают зону термического влияния наплавки.

На фиг.1, изображено устройство в сборе, на фиг.2 изображено сечение по плоскости А-А фиг.1, на фиг.3 показан один из вариантов установки устройства на наплавляемое изделие.

Устройство представляет собой медную пластину 1, в которой выполнены каналы для подвода 2 и отвода 3 воды. Каналы 2, 3 в пластине 1 выполняют, например методом высверливания, с последующей заглушкой технологических отверстий. Для фиксации устройства на наплавляемом изделии 6 в медной пластине 1 может быть выполнено отверстие 4. В

соответствии с профилем изделия 6 предварительно обрабатывают поверхность 5 пластины 1, таким образом, чтобы обеспечить плотное прилегание поверхности 5 пластины 1 с контактирующей поверхностью наплавляемого изделия 6. В частности, на фиг.1 показан вариант, когда изделие 6 имеет цилиндрическую поверхность. Посредством цилиндрической направляющей 7, вставленной в отверстие 4 медной пластины 1, она прикреплена к опоре 9 вертикально относительно расположения изделия 6 и зафиксирована в нужном положении винтом 8.

Устройство работает следующим образом

Перед наплавкой медная пластина 1 соединяют, например, посредством гибких шлангов с источником воды, в качестве которого могут быть использованы водопровод или емкость с водой, расположенная выше пластины или снабженная насосом, и т.д. Затем медную пластину 1 устанавливают на наплавляемое изделие 6, плотно прижимают к поверхности изделия 6 вблизи зоны наплавки и фиксируют на конце цилиндрической направляющей 7. Направляющая 7 с помощью винта 8 устанавливается на неподвижной опоре 9. Плотный контакт медной пластины 1 и изделия 6 обеспечивается за счет прижатия пластины 1 направляющей 7.

При осуществлении процесса наплавки, когда между электродом и деталью горит сварочная дуга, расплавляется металл, то из прилегающей к сварочной ванне зоны с высокой температурой, через медную пластину 1 отводится тепло путем циркуляции воды.

Опробование устройства при восстановлении изношенных лабиринтов дисков компрессоров низкого давления газотурбинного двигателя методом наплавки свидетельствует об уменьшении зоны термического влияния до 1,2 мм и отсутствии деформации изделия.

Устройство для отвода тепла из зоны наплавки, содержащее медную пластину, контактирующую с наплавляемым изделием, отличающееся тем, что медная пластина имеет каналы для циркуляции воды и расположена вертикально относительно наплавляемого изделия с обеспечением плотного прилегания к наплавляемому изделию в месте контакта.