Способ наплавки сплава на изделие

1,i) 5!7393

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик! (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.11.71 (21) 1721774/02 ,с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 27.07.76 (51) М. Кл з В 22D 19/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.74.046 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Л. Н. Максимов (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАПЛАВКИ СПЛАВА ° НА ИЗДЕЛИЕ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению биметаллических и многослойных изделий путем наплавки расплавленного металла на предварительно изготовленную заготовку изделия.

Известен способ нанесения сплава на движущуюся ленту, включающий очистку ленты от окислов, нанесение флюса, предварительный нагрев наплавляемой зоны ленты и подачу на нее сплава, причем предусмотрено регулирование ширины наносимого на ленту слоя сплава.

Для улучшения качества соединения наплавленного слоя с изделием и увеличения производительности предлагается способ, по которому подачу сплава в зону наплавки осуществляют под действием внешнего газового противодавления.

Кроме того, с целью упрочнения наплавленного слоя его после предварительного подстуживания подвергают горячей пластической деформации с последующим закалочным охлаждением. При получении изделий из композиционных материалов в зону подачи сплава вводят твердые армирующие компоненты, а для дополнительного удержания и формования выходного сечения струи сплава при наплавке слоя увеличенной толщины на выходное сечение струи сплава воздействуют электромагнитным полем.

На чертеже приведена схема осуществления описываемого способа.

Поверхность зоны изделия 1 перед наплавкой предварительно подготавливают: механи5 чески очищают от окислов и наносят флюс соответственно устройствами 2 и 3, после чего нагревают путем концентрации теплового излучения нагревателя 4, например внешнего ксенонового или плазмотрона. Нагреватель 4

10 обеспечивает постоянную температуру нагрева зоны изделия перед наплавкой. В качестве наносимого флюса предпочтительно использовать испаряющиеся составы.

Устанавливают пусковой режим электро15 контактного нагрева зоны выхода сплава из разливочного миксера 5, электроизолируя его от наплавляемой поверхности. В миксере выходное металлостатическое давление постоянно уравновешивают с окружающей внеш20 ней газовой средой за счет газового противодавления, используя барботажное регулирование.

При этом производят вакуумирование миксера с одновременной подачей на определен25 ный уровень в сплав нейтрального газа из внешнего рециркуляционного контура. Выходной газ предварительно охлаждают и подвергают химической очистке перед его регулируемым поступлением в вакуумный насос и по30 следующим возвратом в напорный и распреде517393 лительный рессиверы. Из последнего газ одновременно подают в регулирующий барботажный канал и в зоны защитной газовой атмосферы, окружающей выход расплава, а также при изготовлении композиционных ма- 5 териалов — в зону загрузки армирующих компонентов. Это позволяет удерживать расплав от неконтролируемого растекания за контур выходного отверстия миксера о (при условии расположения нижней кромки отвер- 10 стия от наплавляемой поверхности изделия 1 на расстоянии, не более порядка величины капиллярной постоянной сплава — максимально до порядка 10 мм).

Подъемом стопора 6 миксера 5 подают рас- 15 плав к зоне наплавки изделия и одновременно осуществляют относительное перемещение миксера вдоль заданного программой контура будущего изделия со скоростью, соответствующей конкретно устанавливаемой толщине 20 намораживаемого слоя.

Выходящий сплав в зоне кристаллизации дополнительно удерживают и формуют электромагнитным воздействием высокочастотных индукторов, устанавливаемых в зоне 7 выхода 25 струи сплава и при необходимости периодически смещаемых с необходимой стороны.

В случае целесообразного применения термомеханической обработки каждый последовательно намораживаемый слой металла в 30 зоне защитной атмосферы предварительно подстуживают при помощи устройства 8, а затем подвергают необходимой пластической деформации, например, путем обкатки роликом 9 с последующим закалочным охлажде- 35 нием посредством устройства 10 за счет подачи охлаждающего агента.

В случае применения описываемого способа для изготовления изделий из композиционных материалов через окно 11 загрузочного уст- 40 ройства 12 и газонаполненную полость аварийного стопора 6 подают твердые армирующие компоненты (особо прочные нитевидные кристаллы — усы или мелкие проволочки) непосредственно к зоне подачи сплава к на- 45 плавляемому изделию.

В тех случаях, когда при относительном смещении разливочного миксера вдоль наплавляемой поверхности требуется создание переменной ширины зоны наплавки, подают 50 сплав через прямоугольный или эллиптический канал, а необходимую ширину зоны намораживания устанавливают поворотом миксера вокруг оси Х вЂ” Х относительно основного направления смещения зоны наплавки, включая также возможное циклическое перемещение миксера.

Способ позволяет получать изделия с несколькими последовательно намороженными слоями либо с прерывисто наплавленным слоем. С целью автоматизации процесса получения биметаллических и многослойных изделий сложной пространственной конфигурации возможна установка всех основных узлов (разливочного миксера, нагревателя, устройств для подготовки поверхности к наплавке, нанесения флюса, пластической деформации и охлаждения, а также изделия, подлежащего наплавке) на самостоятельных приводах станка с программным управлением.

Формула изобретения

1. Способ наплавки сплава на изделие, включающий очистку изделия от окислов, нанесение флюса, предварительный нагрев наплавляемой зоны изделия, подачу сплава к изделию, перемещаемому относительно зоны подачи сплава, и регулирование ширины наплавляемого слоя, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества соединения наплавленного слоя с изделием и увеличения производительности, подачу сплава в зону наплавки осуществляют под действием внешнего газового противодавления.

2. Способ по п. 1, отлич ающий ся тем, что, с целью упрочнения наплавленного слоя сплава, после предварительного подстуживания наплавленный слой подвергают горячей пластической деформации с последующим закалочным охлаждением.

3. Способ по п. 1, отличающий ся тем, что, с целью получения изделий из композиционных материалов, в зону подачи сплава вводят твердые армирующие компоненты.

4. Способ по п. 1, от лич а ю щий ся тем, что, с целью дополнительного удержания и формования выходного сечения струи сплава при наплавке слоя увеличенной толщины, на выходное сечение струи сплава воздействуют электромагнитным полем.

517393

Составитель Т. Королева

Техред T. Курилко

Редактор Н. Корченко

Корректор Е. Рожкова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1570/5 Изд. № 1470 Тираж 1003 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д, 4/5