Способ нанесения покрытий на внутреннюю поверхность детали и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК B22F7/04 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам нанесения покрытий на внутренн1рю поверхность детали и устройствам для его осуществления.

Известен способ нанесения покрытий из порошков на поверхность деталей, включающий погружение детали в емкость с псевдоожиженным порошком, обкатку цилиндрической детали по внутренней поверхности с приложением давления и электронагрев путем пропускания электрического тока. Устройство для осуществления способа включает корпус, приспособление для крепления заготовок, привод вращения и средство электронагрева 1,3.

Недостатком способа и устройства для его осуществления является ограниченность технологических возможностей, так как он не позволяет наносить тонкие покрытия. Кроме того, вращение заготовки в псевдокипящем слое порошка приводит к локальным возмущениям и нестабильности процесса нанесения покрытия. Способ и устройство для его осуществления отличаются сложностью, так как создание псевдокипятего слоя требует использования компрессорной установки.

воздухопровода, устройства для создания псевдокипящего слоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ нанесения покрытий из пороижа, включающий поступательную подачу порошка вдоль оси детали, горячее напрессовывание слоя порсш1ка путем накатывания при

10 одновременном вращении детали С21.

Известный способ реализуется в работе устройства, включающего полый ролик, средство нагрева и привод вращения детгши С 2.

15

Недостатки известного способа и устройства заключаются в низком качестве получаемых покрытий вследствие того, что слой порошка на поверхности, детали припекается без

20 уплотнения; кроме того, припекание слоя порошка осуществл ют по всей внутренней поверхности детали, что приводит к появлениюпористости в покрытии и требует повышенных энер25гозатрат при. проведении процесса.

Целью изобретения является повышение качества покрытия.

Для достижения цели в способе нанесения покрытий на внутреннюю

30 поверхность детали, включгиощем поступательную подачу порошка вдоль ос детали и горячее напрессовывание слоя порошка путем накатывания при вращении детали, поступательную подачу осуществляют при одновременном вращении порошка.

Для достижения поставленной цели устройство для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность детали, включающее полый ролик, средство нагрева и привод вращения детали, снабжено крышкой, смонтированной на хвостовике, размещенном коаксиально в ролике, ролик выполнен в виде двойного конуса, расширяющегося к нижней торцовой поверхности, а крышка установлена с образованием кольцевой регулируемой щели с нижней тоцовой поверхностью ролика.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа нанесения покрытий на внутреннюю поверхность детали.

Устройство состоит из патрона 1, служащего для крепления и обеспечения вращения подготовленной к нанесению покрытия детали 2. Прокладки 3 служат электроизоляцией детали 2 от патрона 1. В шпинделе 4 с помсяць хвостовика 5 закреплен ролик б с возможностью перемещения его во внутренней цилиндрической полости детали 2. Внутренняя полость ролика

6выполнена в виде двойного конуса, причем рабочая часть внутренней полости имеет расширение к нижнему торцу; Внутренняя полость ролика 6 закрыта снизу крьошкой 7 с образова. кием между торцом ролика 6 и крьпикой

7кольцевой.регулируемой щели для обеспечения истечения порошка из внутренней полости ролика б. Величина щели регулируется набором шайб 8. Прокладка 9 служит электроизоляцией хвостовика 5 от шпинделя 4, К детали 2 и хвостовику 5 с помсядью контактов 10 подается напряжение от источника 11 тока. Для припекания порошка к поверхности ролика 6 последний изготавливают из материала

с большей, чем у детали, теплопроводностью .

Нанесение покрытия осуществляют следующим образом.

В исходном положении ролик б находится над деталью 2 так, что кольцевая щель располагается на уровне верхнего торца детали 2. Патрону 1 с зажатой в нем деталью 2 сообщают вращательное движение. Затем враицательное движение с той же угловой скоростью и поступательное движение вниз сообщают ролику б. Под действием центробежной силы происходит истечение порошка из внутренней рабочей полости ролика б через кольцевую щель между торцом ролика б и крышкой 7 на внутреннюю поверхность

детали 2. Слой порошка на поверхности вращающейся детали 2 первоначаль но удерживается центробежной силой. При дальнейшем продольном перемещении ролика б производят прикатыва5 ние, а затем припекание порошка к поверхности детали 2. Припекание происходит за счет выделяемого тепла при прохождении электрического тока через порошок в месте контакта

10 ролика б и детали 2.

После прохождения роликом б всей высоты детали 2 отключают напряжение, подаваемое через контакты 10 к хвостовику 5 и детали 2, ролик б

5 поднимают в крайнее верхнее положение. Затем в патроне 1 деталь 2 заменяют на следующую и процесс повторяют.

Пример. На внутрен нюю поверхность детали диаметром 88 мм

наносили самофлюсующийся порошок марки ПГ ХНСР2. Технологические параметры процесса были следующие: скорость вращения детали 710 об/мин; наружный диаметр ролика 76 мм; зазор регулируемой кольцевой щели 0,7 ММ; скорость подачи ролика 0,1 мм/об; напряжение 30/35 В; сила тока до 250 А.

Полученная деталь имела покрытие

0 с прочностью сцепления равной

11,7 кг/мм. Точность геометрической формы и размеров внутренней поверхности детали в пределах 8 квалитета. В предлагаемом способе порошок

5 вращается для того, чтобы обеспечить истечение его на поверхность вращающейся детали для дальнейшего деформирования и припекания. Такой способ подачи материала из вращающегося

0 элемента на вращающуюся практически с той же угловой скоростью детгшь обеспечивает в момент контакта порошка с поверхностью детали относительную скорость порошка и поверхности

, детали в пределах 0,01-0,5 м/с при угле падения порошка на поверхность детали менее , что гарантирует высокое качество предварительного слоя. В то же время по известному способу относительная скорость сос0 тавляет более 3 м/с, а угол падения около 90°.

Твердость, износостойкость покры.тия зависят от количества выделяемого тепла в зоне контакта, в частнос5 ти от квадрата силы тока, проходимого через единицу площадки. В известном устройстве контактная область является цилиндрической, парс1метры площадки контакта конструктивно свя0 заны с параметрами изделия, а именно: внутренним диаметром трубы, на которое наносится покрытие. В предлагаемом устройстве контактная область является линейной, параметры

c ее не связаны непосредственно с па