Устройство для автоматической индукционной наплавки Советский патент 1975 года по МПК B23K9/04 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для автоматической индукционной наплавки и может быть использовано, преимундественно, при изготовлении биметаллических деталей машин, например пальцев гусеничных цепей тракторов.

Известно устройство для автоматической индукционной наплавки ротора, содержащее втулку-кристаллизатор, нагревательный индуктор, механизм перемещения и одновременного вращения наплавляемой детали, а также питатель для подачи присадочного металла.

В известном устройстве присадочный металл подается в вапну расплавляемого металла, заполняющего полость втулки-кристаллизатора, причем расплавленный металл покрыт слоем рафинирующего шлака. Индуктор нагревает деталь и присадочный металл, после чего деталь синхронно перемещается вдоль своей оси и вокруг нее. Присадочный металл при этом образует слой наплавки на детали, проходящей сквозь ваппу расплавленного металла.

Недостатком известного устройства является то, что оно содержнт коническую воронку, служащую одновременно тиглем, копильнпком жидкого металла и его кристаллизатором, а также емкостью для расплавления флюсов и накопления шлаков. Вследствие этого в неиосредствеином контакте протекают

взаимообратные процессы: плавление и кристаллизация, что замбдняет процесс наплавки, т. е. снижает производительность устройства.

Флюсы подвергают воздействию температур порядка 900-1000°С, что приводит к окислению флюсов, снижению их активности.

В процессе наплавки происходит накопление утративших активность шлаков, что способствует замедлению процесса, т. е. снижает производительность устройства.

Предлагаемое устройство отличается от 1 звестного тем, что оно снабжено установленной соосно на кристаллизаторе термостойкой камерой, в нижней части которой выполпепы окна, одно из которых соедииено с каналом тигля, другое - с соплом для подачи восстановительного газа, а в третьем установлен датчик температур.

Наличие дополвительпой термостойкой камеры позволяет использовать газообразные флюсы и восстановительные газы, продувая их через камеру, что исключает необхОхП,имость использоваиия специальных устройств для удаления шлаков флюсов, утративших химическую активность.

Наличие отдельного тигля позволяет расплавлять и подавать в кристаллизатор плакирующий материал в необходимом количестве и с заданной температурой нагрева, а также поддерживать минимальный уровеиь илакирующего материала в кристаллизаторе, что обеспечивает постоянство химического состава плакирующего материала.

Наличие датчика температуры, установленного в нижней части дополнительной камеры, позволяет контролировать и регулировать температуру нагрева поверхности детали в зоне контакта с плакируюш,им материалом.

Все перечисленные факторы повышают производительпость устройства, а также качества наплавки.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство для автоматической индукционной наплавки.

Устройство содержит кристаллизатор 1, на котором установлена термостойкая, например силикатциркониевая, втулка 2. Над ней расположена термостойкая, например кварцевая, камера 3 с окнами в ее нижней части, одно из которых соединено с каналом тигля 4, а другое - с соплом 5 для подвода восстановительного газа, снабженным датчиком 6 температуры нагрева наплавляемой детали 7, индуктор 8 для ее нагрева, индуктор 9 для расплавления плакирующего материала 10 в тигле 4, индуктор 11 для подогрева расплава металла и устройство для одновременного поступательного и вращательного движения детали 7 (на чертеже не показан).

Камера 3 снабн :епа в верхней своей части сеткой 12, предназначенной для предотвращения попадания в камеру инородных предметов.

Отверстие втулки 2 выполпепо ступенчатым с участком постепенного перехода от одного диаметра к другому и соосно отверстию камеры 3 и кристаллизатора 1.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно вводят наплавляемую деталь 7 через отверстие сетки 12 и устанавливают- ее в полости втулки 2 и кристаллизатора 3. После этого включают индукторы 8, 11 и нагревают деталь 7 до заданной температуры. Затем через сопло 5 подают восстановительный газ, например аммиак, в полость, образованную втулкой 2 и камерой 3, и одновременно включают индуктор 9. Наплавляемый металл 10 нагревают до образования жидкой ванны в яижней части втулки 2. После этого включают механизм перемещения

и одновременного вращения детали 7 и подают воду в кристаллизатор 1. При этом поверхность детали 7, раскисляясь восстановительным газом, вступает в контакт с расплавом наплавляемого металла в расширенной части

втулки 2. Сформированный на втулке 2 слой наплавляемого металла переводят в твердое состояние при помощи кристаллизатора 1.

Температуру нагрева детали 7 регулируют посредством датчика 6.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической индукциопной наплавки, преимущественно цилиндрических деталей, содержащее втулку-кристаллизатор, по крайней мере один нагревательный индуктор, механизм перемещения и одновременного вращения наплавляемой дета-ли и

питатель для подачи присадочного металла, отличающееся тем, что, с целью повышения производительиости устройства и качества наплавки, оно снабжено термостойкой камерой, установленной на втулке-кристаллизаторе сооспо с ней, причем в стенке камеры между индуктором и втулкой-кристаллизатором выполнены три отверстия, одно из которых совмещено с питателем для подачи присадочного металла, второе - с соплом для

подачи восстановительного газа, а в третьем установлен датчик температур.