СПОСОБ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВКИ ЛЕГКОПЛАВКИХ СПЛАВОВ Советский патент 1973 года по МПК B23K5/18 B23P6/00 

Изобретение относится к технике наплавки легкоплавких антифрикционных сплавов типа оловянистых и свинцовистых баббитов на подшипники скольжения больших размеров.

Известен способ получения биметаллических подшипников с баббитами в качестве а-нтифрикционного материала газопламенной механизированной наплавкой. Наплавка производится на предварительно облуженную поверхность детали, которую устанавливают горизонтально и для предупреждения окисле- НИН покрывают флюсом, состояш,им из водного раствора хлористого цинка 76-77%, хлористого аммония 20% и двухлористого олова 3-4%. На офлюсованную поверхность, находящуюся в нижнем положении, укладывают специально отлитые пластины баббита толщиной 6-10 мм, которые затем расплавляются пламенем щелевых горелок, перемещающихся со скоростью, обеспечивающей необходимую температуру на стыке наплавляемого металла с луженой стальной поверхностью. Под действием тепла расплавленного баббита расплавляется офлюсованный слой полуды, и при движении горелок относительно наплавляемой поверхности, сзади, по мере кристаллизации расплавленного металла образуется слой наплавки, соединивщийся с основой. Флюс, имеющий меньщую плотность, чем расплав баббита, вытесняется им и всплывает на поверхность.

Износ баббитов зависит от условий смазки и микроструктуры. Так в условиях несоверщенной смазки считают наиболее рациональной мелкокристаллическую микроструктуру,

а в условиях жидкостного трения - более приемлемой крупнозернистую структуру. Таким образом, в зависимости от условий трения для повышения работоспособности подшипника возникает необходимость в получеНИИ структуры баббита, имеющей определенную величину зернистости составляющих фаз.

Известен способ улучшения структуры кристаллизующегося расплава при введении ультразвуковых колебаний в сварочную ванну,

причем во время сварки инструмент двил- ется

вслед за источником тепла на определенном

и постоянном от него расстоянии.

При своем движении ультразвуковой инструмент, погруженный в кристаллизующуюся ванну легкоплавкого расплава, наиболее интенсивно воздействует на прилегающую к нему область, охватывая при установившемся квазистационарном процессе наплавки зону с

жидким металлом, имеющим вполне определенный, обычно небольшой, интервал температур. Однако эти способы характеризуются отсутствием необходимого управления просессом кристаллизации при обработке ультразвуком относительно больщих по длине ванн расплава. При наплавке газовой щелевой горелкой легкоплавких сплавов, имеющих определен ный интервал кристаллизации между верхней и нижней критической точкой плавления вслед за источником тепла имеется определенная длина жидкой ванны, размеры которой значительно превышают размеры участка ультразвукового озвучивания, охватываемого при постоянном расстоянии инструмента от источника тепла, в данном случаегазовой горелки. Предлагаемый способ отличается от известных тем, что, с целью получения требуемой структуры и свойств наплавленного металла, ультразвуковые колебания вводят с учетом фазового состояния кристаллизующегося расплава с одновременным перемешиванием расплава путем .возвратно-поступательного перемещения ультразвукового инструмента. Используя разную температуру кристаллизации различных фаз в сплаве, можно применять ультразвуковую обработку одной из ступеней температурного интервала образования данных фаз, воздействуя на одну из них или, например, обрабатывая весь температурный интервал кристаллизации расплава и в зависимости от обработки получая заранее заданные величины тех или иных структурных составляющих. Так, при наплавке баббита Б-83, при его кристаллизации, вначале в интервале температур 370-270°С, выделяется химическое соединение CuoSns, затем в диапазоне температур 270-243°С выделяется SnSb и при 243-240°С образуется а-твердый раствор. Sb в Sn. Возникающие в первую очередь иглы соединения CueSns частично служат центрами кристаллизации кубоидов SnSb, поэтому величина и количество последних зависит от величины и количества игл CueSno. При введении в кристаллизующийся расплав ультразвуковых колебаний в зону с интервалом температур кристаллизации CueSns. то есть 370-270°С, под влиянием вибрации увеличивается число центров кристаллизации за счет разламывания растущих кристаллов и повышения каталитической способности имеющихся в данной зоне частиц. Если ультразвуковые колебания вводятся в зоне температур ниже 270°С, то в начале кристаллизации расплава в интервале 370- 270°С создаются благоприятные условия для роста игл Сиб5п5, которые дробятся вместе с образующимися кубоидами SnSb. В этом случае в структуре баббита наряду с раздробленными иглами CueSns имеются также более мелкие кубоиды SnSb. Таким образом, обрабатывая ультразвуковыми колебаниями зону с необходимым интервалом температур и изменяя или сдвигая этот интервал в нужном направлении, можно изменять образующуюся во вре.мя кристаллизации структуру наплавляемого сплава. Предмет изобретения Способ газопла.менной наплавки легкоплавких сплавов типа оловянистых и свинцовистых баббитов с введением ультразвуковых колебаний в кристаллизующийся расплав сварочной ванны с помощью ультразвукового нструмента, погруженного в расплав, отличающийся тем, что, с целью получения требуемой структуры и свойств наплавленного еталла, ультразвуковые колебания вводят с четом фазового состояния кристаллизующеося расплава с одновременным перемешиваием расплава путем возвратно-поступателього перемещения ультразвукового инструента.