Способ центробежной биметаллизации отливок Советский патент 1992 года по МПК B22D19/00 

Изобретение отн(х:ится к центробежное му литью, в частности к способу центробежной биметаллизации (наплавки) изделий типа тел вращения.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.

На фиг.1 изображена биметаллическая отливка, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез.

На внутренней поверхности заготовки 1 в виде втулки закрепляют вкладыши, выполняемые либо полыми коробчатыми в виде ребер 2 и крышки 3, либо трубчатыми (не показано), либо из легкоизнашиваемого материала (например, сталь Ст 3. возможно использование графитовых вкладышей, не показано).

На определенном расстоянии приваривают ребра 2 по длине втулки, затем к каждой паре ребер по всей длине приваривают крышку 3. Торцовые втулки закрьгвают. крышками 4 в виде колец, препятствующих вытеканию расплавленного металла через торец изделия. После этого заготовку 1 изделия устанавливают на вращатель (не показан) и засыпают в полость втулки стружку металла (порошок), равномерно распределяя ее между пазами, что обеспечивается равномерной скоростью вращения и равномерной подачей стружки. Вращая, заготовку одновременно греют токами высокой частоты (ТВЧ). Возможна и заливка предварительно расплавленного металла.

Если температура плавления материала полого вкладыша примерно равна температуре плавления стружки (порошкй),-его продувают воздухом для предотвращения расплавления его стенок.

Расплавленный металл равномерно распределяется на участках 5 втулки между ребрами 2 вкладышей до уровня крышек 3 или чуть ниже. Осуществляется центробежная биметаллиэация этих участков. Затем изделие охлаждают. После остывания заготовку устанавливают, например на токарный станок, и с помощью резца срезают выступающие над уровнем наплавленного металла 5 крышки 3 и выступающие части ребер 2, Таким образом, получают центробежно-литое изделие типа обечайки, внутренняя поверхность которой имеет сложную конфигурацию (корпус шнековрго транспортера). В описанном случае это пря. мые п.азы и прямые направленные выступы. Возможно также получение кривых пазов и выступов, для этого берут вкладыши необходимой конфигурации, любой формы и сечения. В случае использования вкладышей из легкоизнашиваемого материала или из него же полых для работы в грубой среде, как, например, в кирпичеделательных машинах, корпус после наплавки собирают со шнеком, не подвергая мехобработке, и устанавливают на станок для перегонки глины. В процессе работы глина истирает вкладыши, остается твердая наплавка выступов.

Пример. Полый цилиндр из стали СТ 45 длиной 1200 мм, внутренним диаметром 200 мм, толщиной стенки 15 мм брали для осуществления биметаллизации его внутранней поверхности предлагаемым способом с получением наплавленных выступов. Для этого к внутренней поверхности цилиндра приваривали квадратные трубы Ст 20 30 f25 с толщиной стенки 3,0 мм. Торцовые части закрывали с обеих сторон кольцевыми крышками, после чегопом1ещали в установку для центробежной металлизации ЦБ-5. Во вращающееся изделие засыпали порошок для износостойкости наплавки ПГСР-4 с размерами фракции 0,4-0,6 мм. После этого был включен ток высокой Частоты: I 100 А и и 800 В. Нагрев продолжался примерно 10 мин за это время порошок нагрелся до 1200°С и расплавился. В этом состоянии система сохранялась 10-15 с. За это время

металл трубы н€ успевает расплавиться, так как температура его плавления 1300°С. Толщина наплавленного слоя составила 10 мм. Выступающие 15 мм вкладышей над поверхностью наплавленного слоя срезали газорезкой. В результате на внутренней поверхности цилиндра были получены выетупы, между которыми располагаются канавки шириной 30-6 24 мм. Так как твердость наплавленного слоя составляет 50-55 HRC, остатки трубы имеют твердость менее 24-26 HRC. Через несколько дней работы металл трубы будет унесен транспортируемым веществом (цемент, раствор, песок и др).

Предлагаемый способ обеспечивает возможность получения центробежнолитых изделий типа тел вращения, внутренняя поверхность которых имеет сложную конфигурацию, что расширяет технологические возможности центробежной биметаллиза44ИИ.

Формула из об р е т е н и я

1.Способ центробежной биметаллизации отливок, включающий размещение в полости цилиндрической заготовки полых вкладышей, заливку полости заготовки расплавом наплавляемого металла, кристаллизацию и извлечение отливок, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, полые вкладыши закрепляют равномерно на внутренней поверхности заготовки, заливку полости заготовки расплавом ведут до уровня внутренней относительно поверхности заготовки кромки вкладышей, после кристаллизации и извлечения отливок полость вкладышей изнутри вскрывают на всю длину отливки, а внутреннюю поверхность отливки обрабатывают до образования конфигурации цилиндра.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что полость вкладышей вскрывают газовой резкой.

3.Способ по п. 1,отличающий с я тем, что полость вкладышей вскрывают воздействием абразива.

4.Способ по п. 1,отличающийся тем, что полые вкладыши используют в виде труб квадратного сечения длиной, равной длине заготовки.

f

Фиг. I

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения биметаллических отливок с профилированной внутренней поверхностью. Цель' изобретения - расширение технологических возможностей. Это достигается закреплением полых ркладйшей в виде ребер поверхности заготовки, заполнением промежутков между вкладышами направляемым металлом . например заливкой . или расплавлением заранее размещенной стружки наплавляемого м^еталла до уровня верхней кромки вкладыша. Зауем полость вкладышей вскрывается на всю длину отливки газорезкой или воздействием абразивного материала. Полученные отливки могут быть использованы для изготовления корпуса шнекового трансг1ортера, цементного насоса и т.д. 3 з.п. ф-лы. 2 ил.