Спосіб оздоблювально-зміцнювальної обробки поверхонь деталей

Реферат: Спосіб оздоблювально-зміцнювальної обробки поверхонь деталей здійснюють за суміщеною схемою, при якій формування зносостійких покриттів та їх термодеформаційне зміцнення і оздоблення, відбувається при визначених температурах з розміщенням деформуючого інструменту на певній відстані від зони дії сканувального лазерного променя, або роздільною схемою, коли пластичну деформацію здійснюють окремо від процесу лазерного наплавлення, причому процес формування газопорошкового наплавлення здійснюють сканувальним лазерним променем з підтриманням постійної температури лазерним пірометром. UA 108522 U (54) СПОСІБ ОЗДОБЛЮВАЛЬНО-ЗМІЦНЮВАЛЬНОЇ ОБРОБКИ ПОВЕРХОНЬ ДЕТАЛЕЙ UA 108522 U UA 108522 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Пропонована корисна модель належить до галузі зміцнення та оздоблювання поверхонь деталей, які працюють в екстремальних умовах і може бути використана в машинобудуванні. Відомий спосіб поверхневого зміцнення, що включає деформацію оброблюваної поверхні виробів деформуючим елементом у вигляді ролика, вісь якого розміщена під кутом (80…85°) до напрямку його переміщення при накладанні на деформуючий елемент ультразвукових коливань і наступну лазерну обробку, яку здійснюють за один прохід [Патент Р.Ф. № 2375465 С1, МПК C21D 1/09, C21D 7/06, опубл. 10.12.2009 p.]. Недоліком даного способу є неможливість отримання необхідного мікрорельєфу поверхні внаслідок утворення оксидної плівки після дії лазерного променя. Найбільш близьким до пропонованої корисної моделі за технічною суттю та ефектом, що досягається, є спосіб лазерного термодеформаційного зміцнення, в якому поверхневий шар металу нагрівають до визначеної температури лазерним променем, сфокусованим в пляму круглої або прямокутної форми при переміщенні деталі, а потім деформують роликом, який розміщують на визначеній величині відстані від центра променя [Головко Л.Ф. Лазерні технології та комп'ютерне моделювання / Під ред. Л.Ф. Головка, С.О. Лук'яненка. - К.: Вістка, 2009. - С. 144-146, 256-259]. Даний спосіб включає нагрівання лазерним променем до температури аустенізації, загартування при швидкому охолодженні та статичне деформування роликом, а тому і не може бути використаний для фінішної обробки поверхонь деталей з покриттям. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу оздоблювальнозміцнювальної обробки поверхонь деталей для отримання необхідної товщини наплавленого шару та поліпшення якості мікрорельєфу поверхні. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб оздоблювально-зміцнювальної обробки поверхонь деталей здійснюють за суміщеною схемою, при якій формування зносостійких покриттів та їх термодеформаційне зміцнення і оздоблення відбувається при визначених температурах з розміщенням деформуючого інструменту на певній відстані від зони дії сканувального лазерного променя, або роздільною схемою, коли пластичну деформацію здійснюють окремо від процесу лазерного наплавлення. Згідно з пропонованою корисною моделлю, новим є те, що процес формування газопорошкового наплавлення здійснюють сканувальним лазерним променем з підтриманням постійної температури лазерним пірометром. Новим є також те, що процес термодеформаційного зміцнення та оздоблювання наплавленого шару проводять інтенсивним пластичним деформуванням твірної конічної поверхні деформаційного інструменту з вертикальним кутом нахилу осі. Суть пропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, де: 1 - оброблювана деталь, 2 - зона термічного впливу, 3 - шар сплавлення, 4 - наплавлений шар, 5 - ванна розплаву, 6 сканувальний лазерний промінь, 7 - лазерний двоколірний пірометр, 8 - оптоволокно, 9 спеціальний пристрій для фокусування пірометра, 10 - сканатор, 11 - установка з числовим програним керуванням, 12 - оптоволокно, 13 - дозатор, 14 - газопорошкова суміш, 15 деформаційний інструмент. Пропонований спосіб оздоблювально-зміцнювальної обробки поверхонь деталей реалізується наступним чином. Поверхневий шар оброблюваної деталі 1, яка переміщується з визначеною швидкістю S, нагрівають сканувальним лазерним променем 6, який формує ванну розплаву 5 прямокутної форми розмірами bnxln з підтриманням постійної температури лазерним пірометром 7, в яку подають газопорошкову суміш 14 дозатором 13, який розміщений під певним кутом 2, що дозволяє отримувати необхідну товщину наплавленого шару 4. А потім деформують твірною конічної поверхні деформаційного інструменту 15 з вертикальним кутом нахилу осі, що відповідає куту тертя з матеріалом заготовки та здійснює обкочувальний рух відносно вершини конуса деформаційного інструменту, на визначеній відстані l відносно вертикальної осі, що дозволяє поліпшити якість мікрорельєфу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 1. Спосіб оздоблювально-зміцнювальної обробки поверхонь деталей здійснюють за суміщеною схемою, при якій формування зносостійких покриттів та їх термодеформаційне зміцнення і оздоблення, відбувається при визначених температурах з розміщенням деформуючого інструменту на певній відстані від зони дії сканувального лазерного променя, або роздільною схемою, коли пластичну деформацію здійснюють окремо від процесу лазерного наплавлення, який відрізняється тим, що процес формування газопорошкового наплавлення здійснюють 1 UA 108522 U 5 сканувальним лазерним променем з підтриманням постійної температури лазерним пірометром. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що процес термодеформаційного зміцнення та оздоблювання наплавленого шару проводять інтенсивним пластичним деформуванням твірної конічної поверхні деформаційного інструменту з вертикальним кутом нахилу осі. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2