×
31.07.2020
220.018.3985

Комбинированная присадка для электроконтактной приварки на основе стальной ленты

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении электроконтактной наплавкой изношенных деталей. Комбинированная присадка содержит два слоя: обращенную к наплавляющему ролику основу из стальной ленты и тканую металлическую проволочную сетку из малоуглеродистой стали, обращенную к восстанавливаемой поверхности детали. Размеры ленты и сетки соответствуют размерам навариваемой поверхности детали и ее износу. Поверхностная плотность сетки выбрана из условия получения требуемой толщины металлопокрытия. При прохождении между наплавляющим роликом и деталью импульсов тока металл сетки пластически деформируется и заплавляет ее просветы. При относительном движении разогретого до пластического состояния металла сетки в контактах с деталью и лентой разрушаются и удаляются плотные гидрооксидные пленки - главные препятствия образованию сварного соединения в твердой фазе. Применение комбинированной присадки позволяет снизить себестоимость восстановления или упрочнения деталей, повысить технологичность и производительность процесса, повысить качество покрытия. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электроконтактной наплавки и сварки и может быть использовано при восстановлении и упрочнении изношенных деталей стальной лентой.

Известны присадки для электроконтактной приварки в виде металлических порошков, стальных лент и проволок, а также их различных комбинаций. Наибольшее применение имеют присадки на основе стальных лент.

Известна также присадка для электроконтактной приварки, вырезанная из стальной ленты и имеющая размеры, соответствующие размерам восстанавливаемой поверхности детали, и толщину, соответствующую ее износу (Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. - М.: Колос, 1981, с. 89-91). Такая присадка предварительно крепится на деталь и затем приваривается к ней путем пропускания между наплавляющим роликом и деталью импульсов тока в сочетании со сварочным усилием.

Недостатком известной присадки является низкая прочность сварного соединения приваренного слоя с основным металлом детали вследствие отсутствия пластической деформации металлической ленты в месте ее контакта с изделием, что является необходимым условием соединения металлов в твердой фазе. Поэтому в большинстве случаев приварку известной стальной ленты осуществляют на режимах, обеспечивающих образование литого ядра. Но последнее смещается из стыка металлической ленты с деталью вглубь основного металла вследствие интенсивного теплоотвода от тонкой металлической ленты в массивный наплавляющий ролик из меди. Отмеченный недостаток известной присадки особенно заметен при приварке лент из легированных и жаропрочных сталей.

Известны комбинированные присадки, содержащие два слоя, один из которых, обращенный к наплавляющему ролику, изготовлен из стальной ленты, а второй, размещенный между лентой и деталью, представляет собой легко деформируемый металлический материал, химический состав которого обеспечивает его высокую свариваемость как с деталью, так и с лентой. При электроконтактной приварке, обращенный к детали промежуточный слой пластически деформируется усилием наплавляющего ролика, что обеспечивает формирование прочных металлических связей в твердой фазе как с деталью, так и со слоем из ленты.

Например, двухслойная комбинированная присадка, слой которой со стороны, обращенной к наплавляющему ролику, изготовлен по размеру восстанавливаемой поверхности из стальной ленты, а между лентой и деталью размещен второй слой из легкодеформируемого металлического материала (Патент на изобретение №2385207 RU, МПК В23К 11/06, опубл. 27.03.2010, бюл. №9). Привариваемую сторону металлической ленты обрабатывают с формированием на ее поверхности микрорельефа высотой в пределах размера частиц, наносимого на нее порошка. Для получения биметаллической присадки на обработанную поверхность ленты, газодинамическим напылением наносят монослой толщиной 5,0…50 мкм из металлического порошкового материала.

Недостатком аналога является то, что дополнительная технологическая операция напыления усложняет технологию восстановления. Процесс напыления более трудоемкий и затратный по сравнению с приваркой непосредственно ленты. Кроме того, прочность приварки ленты недостаточна из-за малой толщины промежуточного слоя порошка.

Известна также двухслойная комбинированная присадка, слой которой со стороны, обращенной к наплавляющему ролику, изготовлен из стальной ленты по размеру восстанавливаемой поверхности, а между лентой и деталью размещен второй слой из легкодеформируемого металлического материала в форме порошка (Патент на изобретение №2200650 RU, МПК В23К 11/06, опубл. 20.03.2003, бюл. №8). Лента при подаче в зону приварки пропускается через вентиль бункера с металлическим порошком, при этом последний просыпается из бункера в зазор между лентой и деталью.

Недостатком известной присадки является невозможность равномерной подачи с необходимым расходом присадочного порошка в зону деформации и приварки. Значительная, до 50%, часть дорогостоящего порошка теряется при просыпании и смывается охлаждающей жидкостью.

Известна комбинированная присадка для электроконтактной приварки на основе ленты или проволоки (Патент на изобретение №2361706 RU, МПК В23К 11/06, опубл. 20.07.2009, бюл. №20).

При ее изготовлении основу присадки предварительно разогревают и пропускают через бункер с металлическим порошком, обеспечивая его напекание на ленту. Затем осуществляется приварка комбинированной присадки на деталь.

Недостатком известного аналога является трудоемкость изготовления присадки и недостаточная толщина напеченного на основу металлического порошка.

В перечисленных технических решениях в качестве основы используются стальные ленты, а качестве второго слоя применяются металлические порошки.

Прототипом изобретения выбрана комбинированная присадка для электроконтактной приварки, имеющая обращенную к наплавляющему ролику основу из стальной ленты с размерами, соответствующими размерам восстанавливаемой поверхности детали, а также обращенный к детали второй слой, образующий при приварке присадки сварные соединения с деталью и основой (Патент на изобретение №2315684 RU, МПК В23К 11/06, опубл. 27.01.2008, бюл. №3). В известной присадке, для удержания второго слоя металла в виде порошка, на стальной ленте выполнен рельеф поперек направления обкатки детали наплавляющим роликом.

Недостатком известного технического решения является низкое качество приварки присадки, вызванное потерями металлического порошка на просыпание при его транспортировке на ленте в зону приварки, а также необходимость применения в качестве основы ленты большой толщины. Основа присадки в форме ленты должна быть толщиной не менее 0,7…1,0 мм. При использовании в качестве второго слоя металлического порошка из малоуглеродистой стали в прослойке неизбежно образуются поры, а спеченный из порошка слой - недостаточно прочный. Формирование рельефа на стальной ленте является трудоемкой технологической операцией.

Технической задачей изобретения является снижение себестоимости процесса восстановления или упрочнения деталей, повышение технологичности и производительности процесса, повышение качества покрытия.

Техническая задача достигается тем, что в комбинированной присадке для электроконтактной приварки на основе стальной сетки, имеющей обращенную к наплавляющему ролику основу из стальной ленты с размерами, соответствующими размерам восстанавливаемой поверхности детали, а также обращенный к детали второй слой, образующий при приварке присадки сварные соединения с деталью и основой, в качестве второго слоя используется тканая сетка из малоуглеродистой стали, при этом диаметр проволок сетки не менее чем в 2…2,5 раза меньше размеров просветов, а ее поверхностная плотность выбирается из условия обеспечения требуемой толщины металлопокрытия по соотношению

γ=1,08…1,122⋅(h+ƒ-t)⋅ρ,

где γ - поверхностная плотность сетки, кг/м2; h - требуемая толщина металлопокрытия, м; ƒ - толщина дефектного слоя, снимаемого при последующей механической обработке, м; t - толщина ленты, м; ρ - плотность металла проволок сетки, кг/м3.

На фиг. 1 показан процесс формирования металлопокрытия из комбинированной присадки; на фиг. 2 и фиг. 3 - две проекции комбинированной присадки; на фиг. 4 - поперечное сечение восстановленной детали.

На деталь 1 с применением наплавляющего ролика 2 наварено металлопокрытие 3 из комбинированной присадки, содержащей основу из стальной ленты 4 и тканую сетку 5. Стальная сетка соткана с просветами 6 из проволок 7. В металлопокрытии выделены три слоя: 8 - из металла сетки, 9 - из ленты и 10 - дефектный слой.

Суть предлагаемого технического решения заключается в следующем.

При прохождении между наплавляющим роликом 2 и деталью 1 импульсов тока комбинированная присадка разогревается, ее второй слой из тканой стальной сетки 5 размерами B2×L2 осаживается и пластически деформируется. При этом размеры B2×L2×t основы из стальной ленты 4 из-за ее жесткости практически не меняются. В результате относительного движения разогретого до пластического состояния металла проволок 7 сетки 5 в контактах с деталью 1 и лентой 4 в сочетании с усилием F наплавляющего ролика 2 разрушаются и удаляются плотные гидрооксидные пленки - главные препятствия образованию сварного соединения в твердой фазе. При правильно выбранных режимах восстановления металл проволок 7 из малоуглеродистой стали полностью заполняет и заплавляет просветы 6 сетки 5. Дальнейшее увеличение мощности импульсов тока приводит к плавлению металла проволок 7 сетки 5, и поэтому нецелесообразно. Экспериментально установлено, что для полного удаления гидрооксидных пленок и достижения максимальной прочности формируемого сварного соединения диаметр d проволок 7 сетки 5 должен быть не менее чем в 2…2,5 раза меньше размеров Р просветов 6.

Химический состав ленты 4 должен совпадать или не отличаться существенно от химического состава детали 1, ее рекомендуемая толщина t составляет 0,6…0,8 от требуемой толщины h металлопокрытия 3.

Поверхностная плотность у тканой сетки 5 определяется из условия формирования необходимой толщины h металлопокрытия 3 следующим образом.

В нанесенном на деталь 1 металлопокрытии 3 различают три слоя: 8 - из металла сетки 5 толщиной δ; 9 - из ленты 4 толщиной t; 10 - дефектный слой толщиной ƒ=0,2…0,3 мм, удаляемый при последующей механической обработке.

Для восстановления изношенной шейки вала площадью А расходуется металлическая сетка 5 массой

где A=B1⋅L1 - площадь наваренной поверхности.

Масса приваренной к детали 1 металлической сетки 5 может быть также определена как

При приварке сетка 5 пластически деформируется в продольном и поперечном направлениях, при этом ее относительная деформация в обоих направлениях составляет около 4…6%:

Таким образом, габаритные размеры B2 и L2 заготовки стальной сетки 5 выбираются на 4…6% меньше соответствующих размеров ленты 4 и восстанавливаемой поверхности детали 1.

Толщина слоя 8 из сетки 5 с учетом ее пластической деформации равна

Зависимость для подбора поверхностной плотности сетки 5 имеет вид

Пример определения параметров присадки. Восстанавливается шейка вала из стали 45 ГОСТ 1050-2013 шириной B1=40 мм, диаметром D=48,3 мм до размера 50,0 мм. Требуемая толщина металлопокрытия h составляет 0,85 мм на сторону. Выбираем ленту из стали марки 45, размерами 0,7×40 мм:

Лента 45-ТШ-С-Н-0,7х40 ГОСТ 2284-79, длина заготовки L1=152 мм.

По соотношению (5) определяем необходимую поверхностную плотность сетки: γ=3,52 кг/м2. Принимаем сетку с просветом Р=4 мм из малоуглеродистой проволоки диаметром d=1,2 мм с поверхностной плотностью γ=3,52 кг/м2: Сетка 2-400-120 ГОСТ 3826-82. В соответствии с (3) размеры заготовки сетки B2=38 мм, L2=144 мм.


Комбинированная присадка для электроконтактной приварки на основе стальной ленты
Комбинированная присадка для электроконтактной приварки на основе стальной ленты
Комбинированная присадка для электроконтактной приварки на основе стальной ленты
Комбинированная присадка для электроконтактной приварки на основе стальной ленты
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 45 items.
13.01.2017
№217.015.8ba5

Способ гистологической оценки степени созревания мяса

Изобретение относится к области прикладной биотехнологии. Способ гистологической оценки степени созревания мяса заключается в фиксации проб в формалине, получении микроскопических препаратов и их оценки по структуре миофибрилл. Пробу готовят путем щелочной диссоциации кусочков мышц размером...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604138
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.a8e0

Полуфабрикат мясорастительный рубленый функциональной направленности

Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к производству мясорастительных рубленых полуфабрикатов. В качестве основного сырья для производства полуфабриката используют мясо бройлеров белое и красное, мясо механической обвалки, яйца куриные, хлеб из пшеничной муки, молоко коровье,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611149
Дата охранного документа: 21.02.2017
25.08.2017
№217.015.ad84

Комбинированное почвообрабатывающее орудие для предотвращения смещения почвы вниз по склону

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Комбинированное почвообрабатывающее орудие для предотвращения смещения почвы вниз по склону включает раму с опорными колесами. На раме установлены культиваторные рабочие органы и диски в два ряда с противоположными углами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612429
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.c12d

Технологическая линия формовки и сушки керамического кирпича

Изобретение относится к производству строительных материалов и предназначено для использования при реконструкции действующих и проектировании новых предприятий по производству керамического кирпича пластического формования. Технологическая линия формовки и сушки керамического кирпича содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617659
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.cf58

Вентилятор системы очистки зерноуборочного комбайна

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Вентилятор системы очистки зерноуборочного комбайна содержит помещенный в корпус ротор. Нагнетательный патрубок образован верхней и нижней стенками и боковыми панелями. В нагнетательном патрубке между боковыми панелями установлен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621026
Дата охранного документа: 30.05.2017
26.08.2017
№217.015.de49

Вибрационная центрифуга

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий на жидкую и твердую фазы при помощи центробежных сил, а именно к фильтрующим центрифугам с вибрационной выгрузкой осадка, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Фильтрационная вертикальная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624702
Дата охранного документа: 05.07.2017
19.01.2018
№218.016.0b24

Устройство для сбора прополиса

Изобретение относится к области пчеловодства, в частности к устройству для сбора прополиса, которое может быть использовано для получения прополиса с запрополисованных ульевых холстиков. Устройство для сбора прополиса состоит из емкости (1) и ножа для сбора прополиса. Емкость (1) выполнена в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632330
Дата охранного документа: 04.10.2017
10.05.2018
№218.016.4370

Устройство для обработки клубней картофеля защитно-стимулирующими препаратами

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройством для обработки клубней картофеля перед посадкой или закладкой на хранение. Устройство для обработки картофеля защитно-стимулирующими препаратами содержит наклонное решето 1, над которым установлен защитный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649620
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.4fa9

Инкрустирующий модуль для предпосевной обработки клубней картофеля

Инкрустирующий модуль содержит приемный бункер 1 клубней картофеля, подающий транспортер 2, камеру протравливания 3, валики 4 и 5, направляющий щиток 6 для направления клубней между валиками. Клубни после вращающихся валиков падают на гаситель 10 и, скатываясь по нему, попадают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652825
Дата охранного документа: 03.05.2018
18.05.2018
№218.016.50b4

Диагностический блок для технического контроля гидростатической трансмиссии (гст)

Изобретение относится к техническому диагностированию и испытанию гидростатической трансмиссии (ГСТ). Диагностический блок содержит металлическую проставку, датчики давления и температуры рабочей жидкости (РЖ), плату с микроконтроллером и монитор. В корпусе проставки выполнены главное отверстие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653223
Дата охранного документа: 07.05.2018
Showing 1-10 of 14 items.
10.08.2013
№216.012.5c44

Способ формирования покрытия на поверхности детали электроконтактной приваркой пучка металлических проволок

Способ может быть использован при восстановлении изношенных деталей электроконтактной приваркой металлических проволок. Перед приваркой формируют пучок из разнородных по свойствам металлических проволок. При этом сплетают их, по крайней мере, в два слоя с противоположным направлением завивки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489241
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.05.2014
№216.012.caa2

Способ формирования металлопокрытия контактной приваркой присадочных проволок

Изобретение относится к области контактной сварки, в частности к области восстановления изношенных валов контактной приваркой стальных проволок. Восстанавливают вал одновременной приваркой двух присадочных проволок с противоположных сторон вала, причем точное их взаиморасположение перед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517640
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.06.2015
№216.013.50c7

Способ формирования металлопокрытия из цветных металлов и сплавов электроконтактной роликовой приваркой

Изобретение относится к способу роликовой приварки и может быть использован при формировании на поверхности стальной детали металлопокрытия из цветных металлов и сплавов, таких как медь, латуни, бронзы и др. Перед приваркой изготавливают комбинированную присадку, содержащую проволоку из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552200
Дата охранного документа: 10.06.2015
27.03.2016
№216.014.c6ee

Способ формирования металлопокрытия одновременной электроконтактной приваркой двух стальных проволок

Изобретение может быть использовано при восстановлении наружных цилиндрических поверхностей изношенных деталей электроконтактной роликовой приваркой присадочных стальных проволок. Приваривают одновременно две стальные проволоки, касающиеся друг друга образующими. Упомянутые проволоки затягивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578874
Дата охранного документа: 27.03.2016
25.08.2017
№217.015.962c

Способ определения пористости металлопокрытия из присадочного металлического порошка

Способ может быть использован при восстановлении изношенных поверхностей деталей электроконтактной приваркой металлических порошков. Осуществляют приварку присадочного материала, содержащего стальную сетку и порошок. Определяют пористость полученного металлопокрытия как отношение объема пор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608859
Дата охранного документа: 25.01.2017
20.01.2018
№218.016.11a1

Бункер-дозатор для порошкообразного или пастообразного вещества

Изобретение относится к дозирующим устройствам и может быть использовано для подачи и/или дозирования порошкообразных или пастообразных веществ. Сущность: устройство содержит выпускную трубу, накопительную емкость с кольцевым углублением по окружности днища. В накопительной емкости размещено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634073
Дата охранного документа: 23.10.2017
10.05.2018
№218.016.4b21

Способ формирования металлопокрытия электроконтактной приваркой присадочной проволоки

Изобретение может быть использовано для получения электроконтактной приваркой металлопокрытия из проволок на плоских или наружных цилиндрических поверхностях деталей, в частности, при упрочнении режущей части лемеха плуга. Одновременно приваривают одним роликом-электродом две касающиеся друг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651839
Дата охранного документа: 24.04.2018
09.06.2018
№218.016.5ea8

Способ изготовления комбинированной присадки для восстановления поверхности детали контактной роликовой сваркой

Изобретение может быть использовано при восстановлении изношенных деталей контактной приваркой присадочного материала. Из тканой стальной сетки изготавливается контейнер в форме прямоугольного параллелепипеда. Основание контейнера соответствует площади восстанавливаемой поверхности, а высота в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656625
Дата охранного документа: 06.06.2018
02.10.2019
№219.017.d0b5

Присадочная лента для электроконтактной приварки

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой стальных лент. Перпендикулярно стороне присадочной ленты, обращенной к наплавляемой детали, выполнены в продольном и поперечном направлениях глухие отверстия на глубину, равную толщине ленты....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700891
Дата охранного документа: 23.09.2019
02.10.2019
№219.017.d0f0

Присадка для электроконтактной приварки

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой стальных лент роликовым электродом. На стороне присадочной ленты, обращенной к наплавляемой детали, имеются выполненные в продольном и поперечном направлении рельефы в виде чередующихся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700890
Дата охранного документа: 23.09.2019
+ добавить свой РИД