Спосіб наплавлення тонких плоских сталевих деталей

Спосіб наплавлення тонких плоских сталевих деталей, що включає насипання порошкоподібного твердого сплаву на деталь, нагрівання її до температури вище температури плавлення порошкоподібного твердого сплаву для отримання біметалу з наступним його вільним остиганням, який відрізняється тим, що при початковому розплавленні порошкоподібного твердого сплаву до моменту його повного розплавлення деталь піддають вертикальній або горизонтальній вібрації частотою 50 Гц і амплітудою 0,8-1,2 мм. (19) (21) u201006501 (22) 28.05.2010 (24) 25.10.2010 (46) 25.10.2010, Бюл.№ 20, 2010 р. (72) ШАБЛІЙ ОЛЕГ МИКОЛАЙОВИЧ, ПУЛЬКА ЧЕСЛАВ ВІКТОРОВИЧ, СЕНЧИШИН ВІКТОР СТЕПАНОВИЧ, КОРОЛЬ ОЛЕГ ІВАНОВИЧ, ШАРИК МИРОСЛАВ ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ПУЛЮЯ 3 54204 ють генератор (на фігурі не показано) і подається струм на двовитковий кільцевий індуктор 4, за допомогою якого здійснюється одночасне нагрівання зубчатого диска по всій робочій поверхні. При досягненні початкового розплавлення порошкоподібного твердого сплаву до моменту його повного розплавлення деталь піддають вертикальній або горизонтальній вібрації частотою 50 Гц і амплітудою 0,8-1,2 мм. Коли порошкоподібний твердий сплав 3 розплавився, вимикають вібратор 5 і отриманий біметал вільно остигає. Після цього наплавлений виріб знімають, ставлять інший диск на стіл і так цикл повторюється. Приклад конкретного виконання способу наплавлення тонких плоских сталевих деталей З метою практичного вивчення впливу прикладання вібрації в процесі наплавлення на рівень залишкових напружень в наплавленому диску були проведені експерименти з прикладанням до неї 4 вібрації. Диск встановлювали на спеціальний рухомий стіл з вібратором, після цього виконували наплавлення. Вібрацію на частоті 50 Гц і амплітудою 0,8-1,2 мм виконували в двох напрямках: вертикальному і горизонтальному. Вібрацію вмикали при початковому розплавленні порошкоподібного твердого сплаву до повного його розплавлення. Потім диск вільно остигав на повітрі. Для дослідження процесу наплавлення з використанням вертикальної і горизонтальної вібрацій було використано: Матеріал диска - сталь Ст3, з радіусом отвору в центрі диска для його закріплення r1=7 мм; Радіус диска r2= 105 мм, товщина h=3 мм; Порошкоподібний твердий сплав ПГ-С1, хімічний склад якого представлений в таблиці 1. Товщина шихти складала 3+3-2 мм, товщина наплавленого металу відповідно =0,8-1,5 мм. Таблиця 1 Хімічний склад твердого сплаву ПГ-СІ в %: (сормайт) Fe С Сr Si Мn Ni S основа 2,5-3,3 27-31 2,84,2 0,4-1,5 3-5 0,07 Експеременти проводилися на високочастотному генераторі ВЧИ-63/0,44, потужністю 63 кВт, частотою 440 кГц. Температура розплавлення Р не більше 0,06 шихти складала 1250-1300 °С. Основні параметри генератора приведені в таблиці 2. Таблиця 2 Результати досліджень при наплавленні дисків Тип генератора 1 ВЧИ63/0,44 Напруга Тип індуктора на конту2 рі,кВ 3 кільцевий двовитковий 7,5 Струм Струм Анодна сітки анода Час напруга, лампи, лампи, нагріву, кВ А А 7 4 5 6 10 Рівень напружень визначали по величині прогину f на торці наплавленого диска. Результати замірювань показали, що прогин диска після наплавлення без вібрації становив 5,0 мм, а з використанням вертикальної і горизонтальної вібрації відповідно 4,2 та 4,6 мм. Отже, найбільший рівень залишкових напружень виникає при наплавленні диска без вібрації, наплавлений метал при прикладанні вібрації має більш високу дисперсність і однорідність. Така структура, як правило, має нижчий рівень залишкових напружень, що відображається на деформації (прогинах дисків). Таким чином, в процесі наплавлення деталей із застосовуванням вібрації дозволяє максимально 1,4 4 32 Напруга на індукторі, В 8 350 Сила Потужність струму КВт на інд. 10 ,А 9 36,64 9,324 знизити рівень залишкових напружень і покращити мікроструктуру наплавленого металу та підвищити стабільність товщини шару наплавленого металу на 8-10%. Цей спосіб придатний для наплавлення тонких сталевих деталей де здійснюють як неперервнопослідовне так і одночасне наплавлення робочих поверхонь. Застосування даного способу в техніці дасть значний економічний ефект в підвищенні ресурсу роботи деталей за рахунок покращення стабільності товщини шару наплавленого металу та усунення операції рихтування після наплавлення тонких плоских деталей з використанням індукційного нагрівання. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 54204 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601