Спосіб ливарного виготовлення біметалів при використанні технологічних отворів

Реферат: Спосіб ливарного виготовлення біметалів при використанні технологічних отворів містить пластину основи та плакувальну пластину, які установлені одна на одній та попередньо скріплені між собою та засіб для заливки розплавленого металічного матеріалу. В скріплених пластинах біметалу, зі сторони пластини основи, виконують технологічні отвори, причому в пластині основи - наскрізь, а в плакувальній пластині - не наскрізь, а розплавлений метал дещо перегрівають по відношенню до температури плавлення більш тугоплавкого із матеріалів пластин біметалу та заливають в кожний із технологічних отворів. UA 102542 U (12) UA 102542 U UA 102542 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до виготовлення біметалічних матеріалів за допомогою ливарного методу та може бути використана для отримання біметалів за допомогою механічного свердління його пластин та їх зчеплення між собою розплавленим металом. Одним із відомих способів для відновлення виробів заливкою рідким металом є технологія, в основі якої лежить пропалювання у відновлюваній деталі технологічного отвору, установку в отвір технологічної оправки (стрижня), ущільнення її торцевими кришками і заливку рідким металом [1]. Такий підхід може бути використаний для виготовлення біметалів при забезпеченні високої міцності з'єднання його пластин. Проте цей спосіб досить складний, трудомісткий та, навіть, проблематичний із-за необхідності виготовлення, подальшого встановлення і знімання технологічної оправки та торцевих кришок. Найбільш близьким за технічною суттю до технічного рішення, що заявляється, є спосіб ливарного виготовлення біметалів, що включає систему отримання біметалічного матеріалу із двох пластин різних металів (наприклад пластини основи - із Сталі 10 або 20 та плакувальної пластини - із неіржавіючої сталі), встановлених вертикально по боках виливниці, при поданні прошарку розплавленого металу між цими пластинами [2]. Порівняно з аналогом, що розглянуто, цей спосіб набагато простіший в реалізації. Проте він потребує наявності виливниці та додаткових витрат металу для створення прошарку між пластинами біметалу, що веде до збільшення трудовитрат та дорожчання процесу виготовлення біметалів. В основу корисної моделі поставлено задачу спростити та здешевити спосіб ливарного виготовлення біметалів, у якому використовуються плакувальна пластина біметалу з заздалегідь підібраними властивостями та забезпечується достатньо високий рівень міцності зчеплення пластин біметалу, щоб унеможливити відокремлення плакувальної пластини від пластини основи в процесі експлуатації біметалу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі ливарного виготовлення біметалів при використанні технологічних отворів, що включає пластину основи та плакувальну пластину, які установлені одна на одній та попередньо скріплені між собою, та засіб для заливки розплавленого металічного матеріалу, згідно з пропонованою корисною моделлю, новим є те, що в скріплених пластинах біметалу, зі сторони пластини основи, виконують технологічні отвори, причому в пластині основи - наскрізь, а в плакувальній пластині - не наскрізь, а розплавлений метал дещо перегрівають по відношенню до температури плавлення більш тугоплавкого із матеріалів пластин біметалу та заливають в кожний із технологічних отворів. Таким чином, спосіб виготовлення біметалів набагато спрощується та стає придатним для надійного зчеплення пластин біметалу після кристалізації залитого в кожний технологічний отвір розплаву, а плакувальна пластина заздалегідь має необхідні властивості та якість лицьової поверхні. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 - пристрій для заливки розплавленого металу в технологічні отвори, які виконані в попередньо скріплених між собою пластині основи та плакувальній пластині, причому в пластині основи - наскрізь та не наскрізь - в плакувальній пластині; на Фіг. 2 - варіанти нанесення технологічних отворів в пластинах біметалу в місцях подальшої заливки розплавленого металу (вид на пластину основи). Спосіб реалізується таким чином. Пластина основи 1 встановлюється на плакувальній пластині 2 та попередньо закріпляється на ній наприклад двома штифтами 3 (Фіг. 1). В скріплених між собою пластинах біметалу, зі сторони пластини основи 1, виконуються технологічні отвори 4. При цьому пластина основи 1 просвердлюється наскрізь, а в плакувальній пластині 2 створюється глухий отвір. Глибина технологічного отвору в плакувальній пластині, з однієї сторони, має бути максимальною, щоб забезпечити високий рівень міцності зчеплення пластин біметалу. Однак, з іншої сторони, цей отвір не повинен підходити досить близько до лицьової сторони плакувальної пластини, так як це може призвести до жолоблення лицьової сторони в процесі охолодження та кристалізації залитого в отвір розплавленого металу. Залежно від товщини плакувальної пластини глибина глухої частини технологічного отвору 4 може складати 50…75 % товщини пластини 2. Кількість же технологічних отворів 4 та їх розміщення на пластинах біметалу (Фіг. 2) визначається, виходячи із потреб міцності з'єднання цих пластин, і може бути підібрана в результаті експериментів. Для заливки розплавленого металу 5 (наприклад такого ж складу, як і пластина основи) в технологічні отвори 4 може бути використаний наприклад ківш 6, з якого по черзі заливають розплавлений метал в кожний із цих отворів. При необхідності процес розливки розплавленого металу 5 по технологічним отворам 4 може бути автоматизований. 1 UA 102542 U 5 10 15 20 Очевидно, що при цьому розплав 5 повинен бути декілька перегрітий по відношенню до температури плавлення більш тугоплавкого із матеріалів пластин біметалу. Так, наприклад, при використанні як розплаву 5 Сталі 10, температура плавлення якої дорівнює ≈1540 °C, температура перегріву може складати 100…200 °C. В подальшому механізм теплопровідності забезпечить часткове плавлення як металу пластини основи, так і металу плакувальної пластини по краях та на дні технологічного отвору за рахунок тепла залитого в технологічні отвори декілька перегрітого розплавленого металу 5. Завдяки ж вільній тепловій конвекції і перемішуванню розплаву 5 та рідкого металу, що утворюється по краях та на дні отвору 4, виникає перехідний шар 7, який разом з розплавом 5 після охолодження та кристалізації створить сполучний стрижень 8 між пластинами біметалу 1 та 2. Загальна ж кількість цих стрижнів і забезпечить високий рівень міцності зчеплення пластин біметалу. Частки рідкого металу, що можуть виплеснутися з технологічних отворів на пластину основи, можуть бути зчищені ще в рідкому стані спеціальним скребком. При необхідності після охолодження біметалу пластина основи для її вирівнювання може бути прошліфована обдирним шліфувальним кругом. Пропонований спосіб виготовлення біметалів при зчепленні його пластин ливарним методом з використанням технологічних отворів істотно розширює можливості свого застосування за рахунок спрощення і здешевлення технології, забезпечення заздалегідь потрібних властивостей поверхні плакувальної пластини біметалу та досягнення високого рівня міцності зчеплення шарів біметалу, що забезпечує низьку вірогідність його руйнування в процесі експлуатації. 1. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. - М.: Колос, 1981. - С. 199. 2. Голованенко С.А., Меандров Л.В. Производство биметаллов. - М.: Металлургия, 1966. - С. 162, рис. 80, в. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб ливарного виготовлення біметалів при використанні технологічних отворів, що містить пластину основи та плакувальну пластину, які установлені одна на одній та попередньо скріплені між собою, та засіб для заливки розплавленого металічного матеріалу, який відрізняється тим, що в скріплених пластинах біметалу, зі сторони пластини основи, виконують технологічні отвори, причому в пластині основи - наскрізь, а в плакувальній пластині - не наскрізь, а розплавлений метал дещо перегрівають по відношенню до температури плавлення більш тугоплавкого із матеріалів пластин біметалу та заливають в кожний із технологічних отворів. 2 UA 102542 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 3