СОСТАВ ДЛЯ НАПЛАВКИ Российский патент 2015 года по МПК B23K35/30 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению состава для наплавки при нанесении покрытий в качестве защитных слоев на различные детали, эксплуатируемые в различных областях техники.

Известен состав для наплавки, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий вольфрам, кальций и железо (патент РФ №2014193 по кл. B23K 35/30 от 15.06. 1994 г.).

Данный состав обладает удовлетворительной термической стойкостью, стойкостью против отслоений и отколов.

Данный состав не пригоден для лазерной наплавки, т.к. большое количество входящих ингредиентов повышает вероятность распада отдельных ингредиентов, снижая температурную устойчивость, прочность и твердость состава в целом.

Известен состав для наплавки, содержащий механическую смесь порошка алюминия и в качестве оксида использовали ильменит (патент РФ №2090646 по кл. С23С 4/10 от 20.09.1997 г.).

Данный состав предназначен для использования при газотермическом напылении покрытий.

Недостатком данного состава является относительно низкая твердость покрытия.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является состав для наплавки, содержащий металлический порошок на основе железа и дополнительный порошковый материал с содержанием не менее 92 мас.% железа при массовом соотношении основного порошкового материала и дополнительного 1:0,25-5 по массе (патент РФ №2007286 по кл. B23K 35/24 от 15.02. 1994 г.).

Недостатком данного сплава является относительно низкая твердость его при лазерной наплавке.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении твердости сплава при лазерной наплавке.

Поставленная задача решается за счет того, что состав для наплавки, содержащий металлический порошок на основе железа с добавлением хрома и бора, дополнительно содержит алюминий и оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюминий 1-15 Оксид алюминия 5-35 Металлический порошок Остальное

Получение состава для лазерной наплавки осуществляли на лазерной установке «Комета-М» при мощности лазерного излучения 900-1400 Вт и путем принудительной подачи компонентов порошка в бункер с использованием дозатора под углом 30÷60 градусов к движущемуся лазерному лучу. Для выравнивания плотности мощности и времени воздействия луча на расплавленный порошок использовались сканирующие устройства с вращающимися зеркалами с частотой 150÷600 Гц.

Использование алюминия с объемным содержанием, равным 1-15% и оксида алюминия с объемным содержанием, равным 5-35, позволило повысить износостойкость при абразивном изнашивании.

При этом изменяя соотношения алюминия, оксида алюминия и металлического порошка на основе железа с добавлением хрома и бора в указанных соотношениях, позволило использовать состав для работы в условиях малых, средних и тяжелых нагрузок.

Испытания показали, что твердость слоев, полученных лазерной наплавкой, составила 9500÷13900 МПа, а износостойкость повысилась 4-6 раз по отношению к покрытиям, полученным другими способами.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу для лазерной наплавки при нанесении покрытий в качестве защитных слоев на различные детали, эксплуатируемые в различных областях техники. Состав содержит металлический порошок на основе железа с добавлением хрома и бора и дополнительно алюминий и оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий 1-15; оксид алюминия 5-35; металлический порошок остальное. В результате при лазерной наплавке получают сплав с высокой твердостью.

Состав для лазерной наплавки, содержащий металлический порошок на основе железа с добавлением хрома и бора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алюминий и оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
алюминий 1-15 оксид алюминия 5-35 металлический порошок остальное