Способ электроконтактной наплавки покрытий из порошковых и компактных материалов

 

Изобретение относится к технологии электромонтажной наплавки, а и.менно к нанесению износостойки.х нокрытий из .металлически.х порошковых шихт на новерхности. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, обеспечение наплавки на сложные геометрические новерхности. На унрочняемую поверхность с применением нластификаторов или других вяжуш,нх средств наносят слой металлического порошка. Между верхним электродом и предварительно сформованным порои ковым .слоем помеп.1ают технологическую, (порошковую ) среду, например металлический или полимерный порошок с величиной среднего удельного сопротивления f 0 Ом-м. Величина электрического сопротиатения технологической среды выбирается из условия, чтобы электрический ток, проходящий через нее во вре.мя припекапия, выделя, в ней минимальное количество тепла. Для получения высокоплотных покрытий в качестве технологической среды используется металлический порошок с температурой плавления ниже температуры плавления материала покрытия , обладающий антиадгезионными свойствами. Для получения пористых покрытий в качестве технологической среды испольполимеры с электропроводящими наполнителями . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (О сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А"!

„„SU„„1409434 (5ц 4 В 23 К l l/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4086787/31-27 (22) 02.07.86 (46) !5.07.88. Бюл. № 26 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) Н. H., Дорожкин, В. A. Верещагин, А. И. Полуян и Л. A. Лопата (53) 621.791.92 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 260891, кл. В 22 F 7/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР

Л" 505554, кл. B 23 К 1/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 24336, кл. В 23 К 11/04, !930. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ

НАПЛАВКИ Г1ОКРЫТИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ И КОМПАКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к технологии электромонтажной наплавки, а именно к нанесени1о износостойких покрытий из металлических порошковых шихт на поверхности. Цель изобретения — расширение теxHoлогических возможностей, обеспечение наплавки на сложные геометрические поверхности. На упрочняемую поверхность с применением пластификаторов или других вяжущих средств наносят слой металлического порошка. Между верхним электродом и предварительно сформованным порошковым .слоем помещают технологическую (порошковую) среду, например металлический или полимерный порошок с величиной среднего удельного сопротивления р 10 Ом м.

Величина электрического сопротивления технолоп1ческой среды выбирается из условия, чтобы электрический ток, проходящий через нее во время припекания, выделял в ней минимальное количество тепла. Для получения высокоплотных покрытий в качестве теxHo. логической среды используется металлический порошок с температурой плавления ниже температуры плавления материала покрытия, обладающий антиадгезионными свойствами. Для получения пористых покрытий в качестве технологической среды испо Ibз) к1гся полимеры с электропроводящими на11ол11ителями. з.п. ф-лы, 1 ил.

1409434

Фор яи.га изобретени,«

Изобретение относится к технологии электроконтактной наплавки, в частности к способам нанесения покрытий, и может быть использовано для получения на деталях со сложной геометрической формой покрытий с заданными свойствами, например, абразивных, износостой ких коррозионностойких.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей способа при нанесении покрытий на сложные геометрические поверхности.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Сущность способа заключается в следующем. На упрочняемую поверхность 1 с применением пластификаторов или других вяжущих средств наносят слой металлического порошка, после чего деталь 2 помещается в специальную матрицу 3. Нагрев и припекание слоя осуществляют при прямом пропускании импульсного электрического тока.

При этом нижний электрод (не показан) взаимодействует с матрицей 3, причем в этом случае обеспечивается электрический контакт между электродом и поверхностью детали, противоположной упрочняемой.

Между верхним электродом 4 и предварительно сформованным слоем помещагот технологическую (порошковую) среду 5, например, металлический или полимерный порошок с величиной среднего удельного электросопротивления 9 - 10 Ом-м. Величина электрического сопротивления технологической среды выбирается из условия, чтобы электрический ток, проходящий через нее во время припекания, выделял в ней минимальное количество тепла. Экспериментально установлено, что это условие выполняется в том случае, когда среднее удельное электросопротивление порошка при t=293 К не превышает 10 Ом.м.

В дальнейшем осуществляют прессование верхним электродом 4 порошкового слоя «ерез технологическую среду 5, после чего пропускают электрический ток в направлении верхний электрод — технологическая среда — порошковый слой — деталь — нижни и электрод.

Применение технологической среды позволяет положительно решить ряд технологических задач: — устраняется необходимость изготавливать рабочую поверхность верхнего электрода в форме, соответствующей профилю упрочняемой детали; — достигается равномерная передача давления от электрода к порошковому слою, что гарантирует получение стабильного электрического контакта при пропускании электрического тока и равномерной толщины покрытия; — технологическая среда позволяет снизить износ электрода, в особенности при на5

50 несении твердосплавных труднодеформируемых покрытий; — выбором материала и агрегатного сотояния технологической среды можно регулировать пористость покрытий.

В случае, когда в качестве технологической среды используется порошковый материал с температурой плавления ниже температуры плавления материала покрытия, после прохождения первого импульса электрического тока происходит его расплавление. В результате между электродом и порошковым слоем располагается жидкая среда.

Воздействие электродом на порошок покрытия через жидкую среду позволяет достичь равномерного давления на всех участках поверхности, а при дальнейшем прохождении через нее импульсов электрического -ока позволяет реализовать эффект гидравлического удара, чем достигается получение высокоплотных покрытий. Использование полимерных электропроводящих порошковых сред, разлагающихся при нагреве с выделением графита и газовых сред, способствует формированию пористости в покрытии.

Пример. Для нанесения покрытий применялась установка электроконтактного припекания УЭКП вЂ” 100.2.

Деталь 2 диаметром 12 мм, упрочняющая поверхность которой имела форму конуса высотой 3, 5 мм, помещалась в специальную цилиндрическую матрицу 3 диаметром 18 мм и высотой 35 мм, выполненную в форме стакана из медного сплава, внутренняя цилиндрическая поверхность которого покрыта изолирующим материалом б (асбоцементом) с толщиной стенки 3 мм.

На упрочняемую поверхность детали 2 на пластификаторе (парафин) наносится слой твердосплавного порошка Дà — CP4 толщиной 2,5 мм, затем слой технологической среды.

Материал технологической среды был следугощим: порошок оловянный, с температурой плавления 231,9 С (1 — и вариант): композиция 5 мас. ч. технологического углерода в поливинилхлориде с размером частиц ) 40 мкм, сопротивление 4 — 9-10 Оii (2-й вариант).

Полученные покрытия характеризовались следующими физико-механическими показателями: пористость 1%„, прочность сцепления до 90 мПа в 1-м варианте; пористость до !Оо/О, прочность сцепления 85—

90 мПа во 2-м варианте.

Способ позволяет наносить качественные покрытия с регулируемой пористостью на детали со сложной геометрической формой упрочняемой поверхности.!. Способ электроконтактной наплавки покрытий из порошковых и компактных ма1409434

Составитель Н. Тютченкова

Редактор Э. Слиган Техред И. Верес Корректор,7. Патай

Заказ 3432/15 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делая изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород. ул. Проектная, 4 териалов, при котором размещают на поверхности детали привариваемый материал, подводят с обеих сторон от детали электроды, между наплавляемым материалом и соответствующим электродом помещают электропроводящую технологическую среду, обладающую антиадгезионными свойствами по отношению к наплавляемому материалу и осуществляют наплавку, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в качестве технологической среды используют порошок с температурой плавления ниже температуры наплавки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения пористых покрытий, в качестве технологической среды используют полимеры с электропроводящим наполнителем.