Спосіб нанесення покриття, стійкого проти спрацювання

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для увеличения срока службы червяков экструдеров шнеков различных питателей и смесителей. Цель 4 Изобретение относится к машиностроению, преимущественно химическому и полимерному, и может быть испольэовнно для увеличения срока службы червяков экструдеров, шнеков различных питателей и смесителей. Цель изобретения - повышение дол'говечности червяка экструдера путем уменьшения износа и экономия наплавочных материалов. На чертеже представлено сечение рабочей поверхности червяка с наплавленными и напыленными участкамн!_ 27-91 изобретения - повышение долговечности червяка экструдера путем уменьшения износа и экономия наплавочных материалов. Гребни витков предварительно наплавляют задироустойчивым коррозионностойким обрабатываемым сплавом на основе железа, отношение твердости которого к твердости рабочей поверхности гильзы равно 0,7-0,75. Затем ведут многослойное напыление профиля червяка износостойким гранулированным сплавом на основе никеля, который распределяют по рабочей поверхности червяка слоем, соответствующим интенсивности износа, после чего оплавляют с использованием косвенного индукционного нагрева. Рациональное размещение износостойкого слоя на рабочей поверхности позволяет изготовить деталь с равным сопротивлением износу по всему профилю. 1.3.П,ф-ЛЫ| 1 ИЛ. Способ осуществляется следующим образом. Гребни 1 витков червяка 2 наплавляют задироустойчивым коррозионностойким обрабатываемым сплавом на железной основе. При этом отношении твердости наплавленного гребня к внутренней рабочей поверхности сопряженной с ней гильзы должно быть в пределах 0,70,75. Именно при таком отношении твердостей гребня червяка и гильзы обеспечивается отсутствие задира и 35 СП 05 З 166561 1 * минимальный износ обеих деталей ких порошков типа ПГ-СР на никелевой ж сопряженной пары. основе К 1,3)« После механической обработки наПосле напыления слоя расчетной толплавленных с гребней боковые рабощины его оплавляют, например, с исчие поверхности червяка (передняя *' пользованием индукционного нагрева, 4 грань 3 витка, задняя грань 4 витка, при котором удается я избежать стека* І межвитковая впадина 5) напыляют изния напыленного слоя с поверхности носостойким сплавом переменной толчервяка. При этом для обеспечения щины на основе никеляЛІри этом толщи-/ надежного оплавления напыленного по10 ну слоя, напыляемого на различные крытия без расплавления наплавленноучастки профиля червяка, выбирают го и прошедшего механическую обработиз соотношения ку гребня необходимо, чтобы температура плавления наплавленного покрытия U (1) fc превышала температуру оплавления макс напыленного износостойкого сплава. - предельно допустимый изгде Эта разница должна быть в пределах нос при заданном ресурсе, 300° С. работы, мм^ Завершающей операцией является Ih - интенсивность линейного чистовая механическая обработа, ко20 изнашивания на данном торую проводят только по внешнему участке, мм/ч; диаметру. 8 - толщина покрытияj Для наплавки использовались чер- • т — заданный ресурс работы вяки диаметром 90 мм из стали марки червяка, ч. 25 сталь 45 с нарезанным профилем, В этом выражении U MC(ко определен которые имели внешнией диаметр на на основании опыта эксплуатации экс4 мм меньше чистового размера. трудеров и задается конструкторами Наплавка гребней велась аргонов паспорте изделия. дуговым способом с использованием С точки зр'ения эконоии наплавочмеханизированного вращателя с плавных материалов, предпочтительнее 30; a но регулируемой скоростью, В качесохранения равенства S" ^мак-с стве направляющего электрода испольТолщина покрытия не должна з на- і зовались стержни иттрированного вольф-4 чительно (более чем на 30-50%) прерама диаметром 2 мм, в качестве привышать величину предельно допустисадочного материала - порошковая промого износа. 35 волока марки Ш - А 132 диаметром 1 Н Нанесение покрытия выбранной 2,5 мм с температурой плавления толщины для каждого участка профиля ^1460°С. Наплавка велась в два слоя ведут путем напыления под углом 90£ на токе 40-50 А, расход аргона 0,4+15° к плоскости напыления. Такой 0,6 л/мин, линейная окорость наплавприем позволяет дозировать количе40 ки 4+5 м/ч. Наплавленный слой имел ство напыляемого слоя на червяк, твердость 43-48 НВС и удовлетвориобладающий- сложной геометрической тельную обрабатываемость. Твердость формой. Количество проходов при рабочей поверхности гильзы составэтом выбирают из соотношения ляла 62-64 H C . После завершения R &.К 45 наплавки червяк обрабатывался на (•2) п - 1 токарном станке на чистовой внешний диаметр* затем проводилась обработ. где о - выбранная толщина покрытия ка (зачистка) боковых поверхностей 'для каждого участка профиля червя-tвитка в районе наплавленного гребка, мм; 50 ня. 1 - толщина покрытия, напыляеПеред напылением выполнялся выбор мая за один проход, мм; г толщины защитного слоя о исходя из К - коэффициент, учитывающий предельно допустимого износа при изменение толщины покрытия после опуказанном ресурсе работы: 5П = 1 мм лавления и определяемый опытным пу- 55 толщина защитного слоя для передтем как частное от деления толщины ней граня витка, 0^. = Ъ,25 - толщипокрытия, напыляемого за один прона защитного слоя для задней грани ход,' на толщину этого же слоя после и межвитковой впадины. Расчет ко. оправления (при напылении износостой. 5 166561 Опытно-ппомыдтенная проверка черличества проходов при напылении червяков экструдеров, наплавленных согвяка вели по формуле (2). При сколасно изобретению, показала 4-8-крат рости вращения червяка 80 об/мин, ный рост долговечности червяков при линейной скорости перемещения горелки 90 м/ч, и производительности ' экономном расходовании наплавочных материалов. напыления 5 кг/ч, толщина слоя 1, напыляемого за один проход при угле Формула и з о б р е т е н и я в 90+J5 между осью сопла горелки и напыляемой^ поверхностью, составля1, Способ нанесения износостойко10 ла 0,15 мм. го покрытия на рабочую поверхность Количество проходов для передней червяка пары червяк - гильза эксграни витка составило трудера, включающий наплавку гребней червяка износостойким задироП устойчивым сплавом на основе желе- т 15 И 0,15 *> за с твердостью более низкой,чем у сопряженной с ним гильзы, о т л и для задней грани витка и межвитковой впадины чающийся тем, что, с целью 25 1 3 повышения долговечности червяка 20 путем уменьшения износа и экономии І2 наплавочных материалов, сплав для наплавки гребней червяка выбирают В соответствии с расчетом в полос твердостью 0,7-0,75 твердости мате жении сопла горелки I производилось риала гильзы, а после наплавки мехадва прохода с напылением, в положе25 нически обрабатывают профиль червянии II -.9 проходов, в положении ка и напыляют боковые поверхности III - 2 прохрда.Перед напылением черчервяка переменным по толщине слоем вяк подогревали до 250°С. Пределы \ износостойкого порошка на никелевой изменения угла между осью сопла и основе с температурой плавления бонапыляемой поверхностью принимались лее низкой, чем температура плавле'30 + 1 исходя из того, что при таком .5 ния наплавленного слоя, после чего угле обеспечивается наибольшая плотнапыленный сдой оплавляют и обрабаность напыления, не происходит отратывают червяк на чистовой размер жения и потери напыляемых частиц по внешнему диаметру. порошка и обеспечивается наилучшее 2, Способ по п. 1, о т л и ч а качество. 35 ющийся тем, что, с целью экоПосле завершения операции напыленомии наплавочных материалов путем ния червяка проводили оплавление обеспечения заданной толщины напынапыленного слоя с применением инленного Покрытия на боковых поверхдукционного нагрева. Оплавление ве40 ностях червяка, количество проходов ли при следующем режиме работы вып при напылении выбирают из соотсокочастотного генератора ВП-4ношения 100/8 000» напряжение возбуждения % °> ; * генератора 460-470 В, ток генератора 70-75 В, потребляемая мощп 45 ность 20-25 кВт, емкость батарей где $ конденсаторов 15,4 мкФ, номинальг ное напряжение в цепи индуктора 1 30 В, коэффициент мощности 0,95+1,0. ! - После операции оплавления произ•К 50 водилась окончательная обработка червяка на чистовой размер ло внешнему диаметру. " расчетная толщина покрытия, г мм^' - толщина покрытия, напыляемая за один проход, мм;' - коэффициент, учитывающий изменение толщины напыленного покрытия после оплавления . 1665611 4 5 Л Редактор О.Стенина Составитель Г.Квартальнова Техред А.Кравчук I Корректор Лоїїилгаіенко Закаэ 2 7 63/ДСП Тираж 284 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101