Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к наплавке на поверхность изделий, выполненных из высоколегированных дисперсионно-твердеющих сплавов на никелевой основе, защитных покрытий, препятствующих появлению на изделиях различного рода дефектов при его работе в экстремальных условиях, например в высокотемпературном потоке окислителя.
Изделия, выполненные из высоколегированных дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никеля, обладая высокими эксплуатационными способностями, имеют пониженную работоспособность под воздействием физического контакта в агрессивной среде. Для повышения работоспособности необходима защита, например, наплавкой металла, стойкого в агрессивной среде.
Известен способ наплавки на поверхность изделий, выполненных из высоколегированного дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе, который предназначен для предотвращения возникновения дефектов - трещин на поверхности под действием деформации при нагреве (в процессе сварки). Способ включает в себя наплавку проволоки из сплава на основе никеля, не содержащего элементов - уплочнителей, поэтапно с помощью сварочной горелки в среде защитного газа - аргона: сначала наплавляют слой толщиной 0,3 - 0,4 общей толщины слоя, а затем после проведения термической обработки при (1080 ± 20)oC - остальную часть - 0,6 - 0,7 требуемого слоя тем же способом. Наплавленный слой нагревают при той же температуре, что и первый (см. патент России N 2063313, B 23 K 9/04). Использование известного способа позволило получить сварное соединение без дефектов.
Однако описанную выше технологию невозможно применить для защиты изделия от воздействия высокотемпературного физического контакта сплавов на основе никеля.
Техническая задача изобретения - создание такой технологии наплавки на поверхность изделий из сплава на основе никеля, при котором были получены изделия, работоспособные в среде сильного окислителя при высоких температурах.
Техническая задача решена за счет того, что на поверхности изделий, выполненных из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе, сначала наносят наплавкой слой никелевого сплава, не претерпевающего фазовых изменений в процессе нагрева, а затем после его механической обработки - на этот слой наплавляют слой меди, который также подвергают механической обработке, причем оба направленных слоя подвергают механической обработке до получения заданных толщин.
Кроме того:
- никелевый слой после наплавки подвергают механической обработке до получения слоя толщиной 2,5 - 3,5 мм;
- в качестве присадочного материала для наплавки меди используют сплав, содержащий 93-98% меди;
- слой меди после наплавки подвергают механической обработке до толщины 0,1 - 2 мм.
Технический результат - повышение ресурса работы изделий за счет предотвращения появления дефектов при эксплуатации в экстремальных условиях.
Согласно изобретению способ осуществляют следующим образом.
На поверхность изделия, выполненного из высоколегированного дисперсионно-твердеющего сплава на основе никель - хром, наплавляют проволоку из никелевого сплава, не содержащего элементы - упрочнители. Наплавку осуществляют с помощью сварочной горелки неплавящимся W-электродом в среде защитного газа с боковой подачей проволоки. Толщина слоя не более 10 мм. Далее осуществляют его механическую обработку на токарном станке до получения ровной поверхности слоя толщиной не менее 1,5 мм. При меньшей толщине при высоких температурах возможно попадание меди в основной металл и появление в нем трещин.
На полученный слой наплавляют проволоку из "чистой" меди, т.е. сплава, содержащего 93 - 98% меди. Наплавку осуществляют сварочной горелкой с использованием неплавящегося W-электрода в защитной атмосфере. Толщина слоя не более 5 мм. Полученный наплавленный слой меди механически обрабатывают до получения его толщины не менее 0,1 мм. При меньшей его толщине появляется возгорание трущихся поверхностей в процессе эксплуатации изделия.
Изделия с наплавленными слоями никеля и меди подвергались цветному контролю, рентгеноконтролю, металлографическим исследованиям и испытаниям в высокотемпературном потоке окислителя. Анализ показал на отсутствие дефектов в наплавленных слоях.
Ниже приведен пример осуществления способа.
На поверхность изделия из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе марки ЭП 202 наплавляли проволоку из хромоникелевого сплава марки ХН78Т. Наплавку осуществляли сварочной горелкой в среде инертного газа - аргона. Толщина слоя 6-7 мм. Полученный наплавленный слой подвергали обработке на токарном станке с получением толщины 2,5 - 3,5 мм. После этого наплавляли проволоку из "чистой" меди марки М1 с помощью сварочной горелки. Толщина слоя 3 - 5 мм. После этого проводили механическую обработку до получения толщины слоя 0,1 - 2 мм.
Проведенные исследования и испытания показали на отсутствие дефектов в наплавленных слоях, что обеспечило возможность использовать такие изделия в энергетических конструкциях, работающих в экстремальных условиях заданное время без разрушения.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ НАПЛАВКИ НА СТЫКУЕМЫЕ КРОМКИ ИЗДЕЛИЙ | 1993 |
|
RU2063313C1 |
СПОСОБ НАПЛАВКИ МЕДИ ИЛИ МЕДНЫХ СПЛАВОВ НА ПОДЛОЖКУ ИЗ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ | 2003 |
|
RU2252117C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯХ | 1994 |
|
RU2066715C1 |
СПОСОБ СВАРКИ ИЛИ НАПЛАВКИ ЖАРОПРОЧНЫХ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СПЛАВОВ | 1998 |
|
RU2146988C1 |
СПОСОБ ВАКУУМНОГО ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ПОДЛОЖКУ | 2000 |
|
RU2192501C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАЯНО-СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ | 2000 |
|
RU2184021C2 |
СПОСОБ СВАРКИ ТОНКОСТЕННЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С АРМАТУРОЙ | 1993 |
|
RU2053078C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВАРНО-ПАЯНОГО ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ | 1996 |
|
RU2106231C1 |
КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕДИ | 2000 |
|
RU2186868C2 |
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ С ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ НИКЕЛЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ | 1993 |
|
RU2064536C1 |
Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к наплавке на поверхность изделий, выполненных из высоколегированных дисперсионно-твердеющих сплавов на никелевой основе. Повышение ресурса работы изделий за счет предотвращения появления дефектов при эксплуатации в экстремальных условиях достигается тем, что после наплавки никелевый слой подвергают механической обработке до получения заданной толщины, после чего на него наплавляют слой меди с последующей механической обработкой. 3 з.п. ф-лы.
СПОСОБ НАПЛАВКИ НА СТЫКУЕМЫЕ КРОМКИ ИЗДЕЛИЙ | 1993 |
|
RU2063313C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ФЛЮСОВОЙ КОРКИ С ПОВЕРХНОСТИ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКЕ | 1949 |
|
SU85302A1 |
СПОСОБ НАПЛАВКИ | 1996 |
|
RU2112632C1 |
RU 94011773 А1, 27.08.1996 | |||
Способ наплавки цилиндрических деталей | 1975 |
|
SU536909A1 |
Способ наплавки цилиндрических деталей | 1989 |
|
SU1687394A1 |
DE 3005598 А1, 20.08.1981 | |||
DE 3714238 А1, 17.11.1988 | |||
US 4215809, 05.08.1980. |
Авторы
Даты
2001-03-20—Публикация
1999-06-02—Подача