Способ наплавки Советский патент 1992 года по МПК B23K9/04 

Изобретение относится к паяльному производству и может быть использовано при изготовлении биметаллических заготовок деталей, например биметаллических блоков цилиндров аксиально-поршневых гидромашин.

Цель изобретения - повышение коэффициента использования металла и снижение трудоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе, при котором в тугоплавкой заготовке выполняют отверстия, в которых размещают формирующие стержни, собранный узел нагревают, расплавляя наплавляемый металл, а затем охлаждают, после чего удаление формирующих стержней совмещают с окончательной механической

обработкой биметаллической заготовки, отверстия выполняют глухими, перед наплавкой тугоплавкую заготовку и наплавляющий металл обрабатывают во флюсе, наплавляемый металл располагают между наплавляемой поверхностью и формирующим стержнем с образованием капиллярного зазора, к стержням прикладывают усилие, препятствующее их всплыванию в расплавленном металле, но меньшее усилия их разрушения от жидкометаллической хрупкости, нагрев под наплавку проводят в едином термическом цикле с закалкой тугоплавкой за- готовки. Формирующие стержни выполняют из графитовых материалов.

На фиг.1 внешний вид заготовки, верхний торец; на фиг.2 - сечение А-А на фиг 1;

00

о

ю

на фиг.З - размещение наплавляемого металла заготовки в одном из аксиальных отверстий; на фиг,4 - внешний вид собранного узла под наплавку; на фиг.5 - внешний вид блока цилиндров после окончательной механической обработки; на фиг.б - нижний торец корпуса блока цилиндров после окончательной обработки.

Пример. Детали представлены на фиг. 1-4; фиг.1 и 2 - тугоплавкая заготовка 1 из стали 40ХН2МА ГОСТ 4543-71, фиг.З - втулка 2 из бронзы Бр.ОФ6.5-0,4ТУ48-12- 33-86, фиг,4 - формирующий стержень 3 из графита, крышка 4 из жаростойкой и жаропрочной стали, оснастка 5 из жаростойкой и жаропрочной стали.

Заготовка выполнена в виде цилиндра, наружный диаметр которого составляет 134 мм, внутренний 40 мм, высота 117 мм. Кроме того, заготовка имеет девять глухих аксиальных отверстий 6 и 7 диаметром, 24,8 мм, глубиной 74 мм, диаметром 16 мм/лубиною 10 мм соответственно.

Втулка 2 выполнена из проволоки с наружным диаметром 24,7 мм, внутренним диаметром 15,7 мм, высотой 72 мм.

Заготовка, втулка 2 перед сборкой подвергаются флюсованию путем кипячения в водном растворе буры.

Подготовка узла под наплавку включает следующие технологические операции: в объеме аксиальных отверстий последовательно размещают втулки 2 и стержни 3. Размещение в отверстиях втулок и стержней осуществляется по скользящей посадке с капиллярными сборочными зазорами 5i, fe , 5з. Верхняя часть головок формирующих стержней выступает за торец заготовки на 3-4 мм. На эти выступы устанавливается крышка, которая препятствует возможности стержням всплывать в расплаве бронзы. Для транспортировки собранного узла используется оснастка.

Подготовленный под наплавку узел устанавливали в контейнер, на заготовке тугоплавкой крепили термопару. Контейнер закрывали крышкой с песочным затвором, термопару подключали к контрольно-измерительному прибору, а контейнер - к баллону с аргоном. После этого контейнер помещали в печь типа СНО, нагретую до 1100 ±10°С, заготовку нагревали до 950-970°С, затем выдерживали при этой

температуре в течение 15 мин. После этого контейнер извлекали из печи и заготовку охлаждали до 870±10°С. При этом нагрев, выдержку и охлаждение производили в среде проточного аргона - расход 6-8 л/мин.

При 870±10°С прекращали подачу аргона, вскрывали крышку контейнера, отсоединяли термопару, а заготовку помещали в другую печь типа СНО, нагретую до 870±10°С (без контейнера, среда-воздух), где заготовку выдерживали при этой температуре в течение 50 мин, после этого заготовку закаливали (масло, температура 40-45°С), после чего производили отпуск при 520±10°С в течение 2 ч, затем заготовку охлаждали на воздухе.

Формула изобретения

1. Способ наплавки, при котором в тугоплавкой заготовке выполняют отверстия, в которых размещают формирующие стержни, собранный узел нагревают, расплавляя наплавляемый металл, а затем охлаждают.

после чего удаление формирующих стержней совмещают с окончательной механической обработкой биметаллической заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использованмя металла и снижения трудоемкости, отверстия выполняют глухими, перед наплавкой тугоплавкую заготовку и наплавляемый металл обрабатывают во флюсе, наплавляемый металл располагают между

наплавляемой поверхностью и формирую- стержнем с образованием капиллярного зазора, к стержням прикладывают усилие, препятствующее их всплыванию в расплавленном наплавляемом металле, но

меньшее усилия их разрушения от жидкоме- таллической хрупкости, нагрев под наплавку проводят в едином термическом цикле с закалкой тугоплавкой заготовки.

2. Способ по п.1,отличающийся

тем, что формирующие стержни выполняют из графитовых материалов.

А-А

Фиг4

Использование: изготовление биметаллических заготовок, например биметалличе- скихблоковцилиндров аксиально-поршневых гидромашин. Сущность изобретения: способ предусматривает размещение в стальном корпусе блока заготовок из бронзы и формирующих стержней из графита, к которым прикладывается усилие, а затем производится нагрев, изотермическая выдержка, охлаждение, после чего удаление формирующих стержней совмещается с окончательной механической обработкой биметаллической заготовки (детали). Способ позволяет расширить технологические возможности создания заготовок из биметалла сталь (40ХН2МА) - бронза (БР.ОФ6,5-0,4), повысить КИМ и снизить трудоемкость обработки за счет уменьшения технологических припусков, а также за счет совмещения температурно- временных режимов наплавки и закалки в едином термическом цикле. 6 ил. СЛ С

(риг 5