Способ нанесения металлических покрытий Советский патент 1980 года по МПК B23P1/18 

1

Изобретение относится к способам нанесения металлических покрытий при использовании в качестве наносимого металла или сплава ферромагнитных порошков и может найти применение в ма- шиностроении и машиноремонте.

Известен способ нанесения покрытия ферромагнитными порошками в переменном по величине магнитном поле, создаваемом магнитной системой, при котором ферромагнитные порошки расплавляют импульсами электрического тока и осущес-гвляют импульсное механическое воздейст вие полюсного паконечника электромагнитной системы на формируемый участок пок рытия в момент завершения э.чектрических разрядов при возрастании значения магнитной индукции в рабочем зазорю от моме}1та начала к моменту завершения электрических разрядов l .

Недостатком данного способа является небольшая толшина нанесенного покрытия, что обусловлено воз1)астаниом з1 ачения магнитной индукции в рабочем аааоре от

момента начала к моменту завершения электрических разрядов. Увеличение магнитной индукции вызывает уменьшение переноса материала ферромагнитного порошка на поверхность заготовки при каждом единичном разряде и способствует образованию структур, по своим теплофизи.ческпм свойствам резко отличающихся от материала ферропорошка, что в свою очередь приводит к уменьшению переноса материала ферропорошка на предварительн сформированное покрытие действием предыдущих разрядов.

Цель изобретения - увеличение толщины наносимого покрытия.

Цель достигается тем, что в процессе обработки за время прохождения одного импульса уменьшают значение м г нитной индукции в зазоре от максимального до мш1имального, определяемого величиной остаточной намагниченности полюсного наконечника и заготовки, что приводит к увеличершому переносу материала ферромагнитного порошка на поверхность сшго7товки при каждом единичном )азрадс и обеспечивает увеличение толщины наносимого покрытия. Способ осуществляется следуюихим образом. Обрабатываемую повррхность перемешают вблизи полюсного наконечника сердечника электромагнита. Голюсный наконечник и обрабатываемую заготовку подключают к разноименным полЕосам источника электрического тока. Плюсный наконечник приводят в вибрирующее движ ние, при котором он периодически совершает импульсное механическое воздействие на поверхность заготовки с частотой равной частоте изменения напряжения в пени полюсный наконечник - заготовка в момент, соответствующий моменту падения этого напряжения до нуля. В переменном зазоре между заготовкой и полюсным наконечником создают магнитное ноле изменяющееся по величине таки образом, что максимальное значение маг йитной индукции в зазоре соответствует максимальному удалению полюсного наконечника от поверхности загхзтовки, а минимальное значение магнитной индукции соответствует моменту импульсного механического воздействия полюсного наконечника на поверхность заготовки и определяется величиной остаточной намагниченности полюсного наконечника и заготовки. При относительном перемещении полюсного наконечника Вдоль обрабатываемой прверхности в переменный по вел чине зазор непрерывно подают ферромагнитный порощок металла или сплава опре деленного химического состава. Ферромагнитный порошок удерживается в рабочем зазоре магнитным полем, образуя множество цепочек из отдельных зерен, замыкающих электрическую цепь между заготовкой и полисным наконечником.. Происходит одновременна множество электрических разрядов, сопровождающих переносом материала порошка на поверхность заготовки при уменьшающем ся значении магнитной индукции в рабочем зазоре -от момента начала к моменту завершения электрических разрядов и при импульсном механическом воз действии полюсного наконечника на форм руемый участок покрытия в момент заве шения электрических разрядов. Осушествл иие электрических разрядов при уменьшающейся магнитной индукции в рабочем зазоре до значения, определяемого оста 54 точной памаг(1нченностью полюсного наконечника и заготовки, приводит к увеличению переноса материала фер{Х)магнит- ного порошка при каждом единичном раоряде и обеспечивает увеличение толщины нанос1гмо1Х) покрытия. Пример. Проводят нанесение покрытий на шейки валов, изготовленных из стали 20 с целью повышения износостойкости. Поминальный диаметр шеек составляет SO мм при длине 100 мм. Для нанесения покрытия применяют ферромагнитный порошок ферробора 1 марки с размерами зерен 0,2-0,4 мм. Вал устанавливается в центрах тока(ного станка, а устройство для реализации способа - в резцедержателе. Вибрацию полюсного наконечника, отдаленного от сердечника электромагнита воздутлным зазором, и переменное по величине магнитное поле в рабочем зазоре создают электромагнитной катушкой, питаемой выпрямленным током по о дно полупериод- ной схеме. При этом автоматически самим устройством обеспечивается син- хронизация изменения магнитного потока в рабочем зазоре с вибрацией ПОЛЕОС- ного наконечника таким образом, что величина магнитной индукции в рабочем зазоре уменьшается при движении полюсного наконегвшка к поверхности заготовки и падает до минимального значения, определяемого величиной остаточной на- магничонности полюсного наконечника и заготовки в момент импульсного механического воздействия полюсного наконечника на поверхность заготовки. Полюсный наконечник и заготовку подключают к разноименным полюсам сварочного трансформатора ТД-5ОО через вентиль В200, обеспечиваюший однополупориодное выпрямление напряжения. Соотношение фа- эового угла между напрягжением, питаю- шим электромагнитную катушку для создания вибрации и переменного магнит. ного потока, и напряжением, питаюшим сварочный трансформатор выбиралось таким, что моменту импульсного механического воздействия полюсного наконечника на поверхность заготовки соответствует падение напряжения до нуля во Бторичлой цепи сварочного трансформатора. Сварочный трансформатор работает в режиме малых токов при минимальном значении величины накопленной энергии, соответствующей току короткого замыкания в ISO Л. Шир1ша полюсного лакояочника вдоль образуюшей шейки вала составляет 30 мм. Первоначальный рабо чий зазор между полюсным наконечником и деталью при обесточенной электромаг нитной катушке составляет 0,4 мм, амплитудА вибрации полюсного наконечника 1 мм. При вращении вала в рабочий зазо непрерывно подавался ферромагнитный порошок с расходом 17 г/мин. Толщина нанесенного покрытия составляет 0,3 мм основное технологическое время 2 мин, что соответствует производительности процесса 77,5 см /мин. Использование настоящего способа нанесения покрытий обеспечивает по срав нению с известным способом увеличения толщины нанесенного покрытия в 1,5 раза при использовании одних и тех же технологических параметров. Это дает возможность восстанавливать детали с величиной износа 0,15-0,2 мм иа сторону 1ФИ обеспечении гарантированного припуска под шлифование после нанесения покрытия и повысить долговечность деталей при допустимом износе до 0,3 м на сторону. О5 Форм у л а бретения Способ нанесения металлических покрытий ферромагнитными пороижами в переменном по величине магнитном попе, создаваемом магнитной системой, при котором ферромагнитные порошки расплавляют импульсами электрического тока и осуществляют импульсное механическое воздействие полюсного наконечника электромагнитной системы на формируемый участок покрытия в момент завершения электрических разрядов, отличающийся тем, что, с целью увеличения толщины наносимого покрытия, в прюцессе обработки за время грохождения одного импульса уменьшают значение маг- нитйой индукции в зазоре от максимального до минимального, определяемого величиной остаточной намагниченности полюсного наконечника и заготовки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 492133, кл. В 23 К 11/00, 1973.