Спосіб обробки поверхні металевих виробів

Спосіб обробки поверхні металевих виробів, що включає вплив на поверхню виробу, який містить металеву основу і покриття з ВІДМІННИМИ ВІД основи властивостями, лазерним променем і акустичним полем до оплавлення покриття, який відрізняється тим, що питома потужність лазерного променя достатня для розплавлення поверхневого шару на глибину, яка перевищує товщину шару покриття, при цьому збуджують в переплавленому шарі акустичне поле заданої частоти з інтенсивністю, що перевищує поріг кавітації в розплаві, створюють в шарі заданий концентраційний розподіл легуючого елементу, фіксують його, переводячи легований шар в тверду фазу, і підтримують необхідні параметри акустичного поля до завершення формування мікроструктури поверхневого шару Спосіб відноситься до поверхневої обробки матеріалів, призначений для надання їм особливих механічних, фізико-хімічних характеристик за рахунок зміни фізичних властивостей поверхневих шарів виробів, які можуть бути використані в авіа та ХІМІЧНІЙ промисловості, електроніці Відомий спосіб відновлення поверхні деталі газотурбінного двигуна (Заявка№0504096, ЕПВ, ИСМ, №12, 1993р, МКІ C21D1/00, В23С26/00), в якому на поверхню металевої деталі направляють лазерний пучок, що його енергії достатньо для розплавлення тонкого шару на ДІЛЯНЦІ поверхні Потому цей шар охолоджується і ствердіває з утворенням переплавленого шару Процес переплавки повторюють по заданому малюнку на поверхні деталі Недоліком цього способу є неможливість збільшення механічної МІЦНОСТІ поверхні деталі, що обробляється за неможливості керування и мікроструктурним станом при кристалізації переплавленого шару Відомий спосіб зміцнення зубчатої пари (А с СРСР №1507811, Бюл №34, 15 09 89р. C21D1/09), в якому здійснюють керування мікроструктурним станом за рахунок впливу ультразвуковим полем частоти, що є резонансною до частоти власних коливань зуба при одночасному впливі ультразвука та лазерного випромінювання Недоліком цього способу є те, що він лише знешкоджує залишкові механічні термонапруги стиснення і розтягу, які утворюються при локальному впливі лазерного випромінювання на робочу поверхню зуба, але не підвищує механічну МІЦНІСТЬ поверхні, що обробляється за рахунок лазерного легування Найбільш близьким до способу, що заявляється є спосіб термозміцнення металевих виробів, що являють собою пару - металева основа і покриття з ВІДМІННИМИ від основи властивостями (Ас СРСР №1693090, Бюл №43, 23 1191р. C21D1/09), в якому на металевий виріб з більш твердого металу з більшою температурою плавлення (Тпл) наносять метал з іншими властивостями - більш м'який метал з меншою Тпл, впливають на поверхню, що обробляють, позмінно лазерним променем та акустичними ударами з запізненням акустичних ударів на ті при багатократному повторенні цих впливів до оплавлення поверхні При цьому інтервал між акустичними ударами на порядок перевищує час зняття пружної деформації зони, яка обробляється Недоліком цього способу є неможливість впливу на механічні та фізико-хімічні властивості поверхні, яка обробляється за рахунок лазерного легування Це пов'язано з малою величиною потужності, якої недостатньо для одночасного пере о о (О 61002 плавлення матеріалу покриття і виробу Неможлиходу и в тверду фазу акустичне поле буде змінної вість керування процесом ліквацм в переплавлечастоти У випадку збудження стоячої акустичної ному шарі при цьому не дозволяє підвищити мехвилі розподіл легуючого елементу в об'ємі рідкої ханічну МІЦНІСТЬ поверхні, що обробляється ванни буде відповідати розподілу ЩІЛЬНОСТІ, наЗадачею винаходу є створення способу оброприклад, по гармонічному закону, утворюючи перібки металевої поверхні виробів, який дозволить одичну структуру У випадку інтерференції в об'ємі підвищити механічну МІЦНІСТЬ та корозійну СТІЙКІСТЬ рідкої ванни акустичних хвиль, як мінімум двох за рахунок и рідиннофазного легування і керуваноднакових чи різних частот, можна змінювати ханя процесом ліквацм в шарі, що легують рактер розподілу легуючого елементу у ВІДПОВІДПоставлена технічна задача вирішується за НОСТІ до розподілу ЩІЛЬНОСТІ по закону, що визнарахунок того, що на поверхню металевого виробу, чається інтерференцією цих частот який являє собою пару - металева основа і поСпосіб здійснювали наступним чином криття з ВІДМІННИМИ від основи властивостями, На одну з поверхонь пластини товщиною 1см з впливають лазерним променем і акустичним позаліза електролітично наносять шар алюмінію толем до оплавлення покриття, причому питома повщиною 25мкм і при кімнатній температурі навкотужність лазерного променя достатня для розплалишнього середовища впливають випромінюван4 2 влення поверхневого шару на глибину, яка переням лазера з питомою потужністю 10 Вт/см в обвищує товщину шару покриття, а в переплавленоласті взаємодії випромінювання з поверхнею мему лазером шарі збуджують акустичне поле задатала В безпосередній близькості до області взаєної частоти з інтенсивністю, яка перевищує поріг модії збуджують акустичне поле з інтенсивністю кавітації в розплаві, створюють в шарі заданий 40Вт/см і частотою 20Кгц, яке свипує з девіацією концентраційний розподіл легуючого елементу, Дсо = ±0 5Кгц В результаті лазерного переплавфіксують його, переводячи легований шар в тверлення поверхні на глибину 1-Й 5мм і послідуючої ду фазу і підтримують необхідні параметри акускристалізації рідкої ванни в присутності акустичнотичного поля до завершення формування мікрого поля змінної частоти в поверхневому шарі виструктури поверхневого шару робу утворюється рівномірно розподілена по об'Перевага способу є в тому, що в ньому, за раєму дрібнокристалічна фаза РезАІ, ступінь кристахунок впливу на поверхню виробу, яку оброблялічності якої регулюють зміною величини Д ю ють, лазерним променем з питомою потужністю, Зменшення розміру кристалів в переплавленому достатньою для розплавлення поверхневого шару шарі призводить до ВІДПОВІДНОГО збільшення мена глибину, яка перевищує товщину шару нанесеханічної МІЦНОСТІ поверхневого шару виробу, а ного металу з ВІДМІННИМИ від матеріалу виробу рівномірність розподілу - до покращення його адвластивостями і збудження в розплаві акустичного гезійних властивостей Підвищилась також корополя з інтенсивністю, що перевищує поріг кавітації, зійна СТІЙКІСТЬ поверхні залізної пластини, яку підчастинки легуючого елементу перерозподіляються дали обробці по способу, що заявляється, у поріву ВІДПОВІДНОСТІ до розподілу ЩІЛЬНОСТІ речовини, нянні з іншою поверхнею тієї ж пластини оброблеяка задається акустичним полем в мікрованні розною за прототипом при знакозмінних механічних плаву, утвореної лазерним променем на поверхні випробуваннях пластини в концентрованому розобробляємого виробу Внаслідок затвердіння розчині солі NaCI на протязі трьох діб плаву у ВІДПОВІДНОСТІ до контролюємої акустичним полем ліквацм відбувається фіксація заданого конСпосіб дозволяє найбільш оптимально модицентраційного розподілу легуючого елементу, що фікувати різні поверхні виробів за допомогою лапідвищує механічну МІЦНІСТЬ та корозійну СТІЙКІСТЬ зерного легування в присутності акустичного поля металевого виробу Спосіб може бути використаний як в лабораторних умовах, так і в промисловості Розподіл легуючого елементу буде рівномірним по об'єму рідкої ванни, якщо в процесі пере Комп'ютерна верстка М Мацело Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119