Способ электронно-лучевой наплавки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 14 А 3)5 В 23 К 15/О ГОСУД АРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К.10.80,сионы эле .М.: Маши ронстроТРОННО-ЛУЧЕВОЙвенно сплавов ная и титана, при ИзобрелучевойИзвеспри кото электронно тноситс ии. об лучеществляю тени ехнол ен сп ой обработки, оилавлени е ым и с точ ниенную зону вляемый пороом осу ти дет е поверхн сплав м энергруей г пл д Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ шок.Недостатком способа является большая трудоемкость из-за необходимости применения ирисадочного материала.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту янляется способ электроннолучевой наплавки, преимущественно сплавов на основе железа, никеля и ти тана, при котором поверхность обрабатываемой детали эа несколько проходов переплавляют с .перекрытием с об разованием валиков, перемещая ее отно" сительно луча в продольном н поперечном направлениях,отором поверхность обрабатываемой детали эа несколько. проходон переплав ляют с перекрытием с обраэонанием ва- ликов, перемещая ее относительно луча н продольном и поперечном направлениях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии путем исключения .присадочного материапа, процесс ведут ири плотности мощности электронного луча 109-10 " Вт/м , скорости плавления материала, прямо пропорциональной высоте валика, перек рытии, равном 0,25-0,5 ширины валика, и скорости поперечного перемещения, прямо иропорционапьной ширине валика. Недостатком способа является сломная технология из-за необходимостиприменения при садочного материала,Целью йзобретения является упрощение технологии путем исключения ирисадочного материала,Поставленная цель достигается тем,что н способе электронно-лучевой наилавки, преимущественно спланон наоснове желеМа, никеля и титана, ири котором поверхность обрабатываемой детали за несколько проходов переплавляютс перекрытием с образонанием валиков,перемещая ее относительно луча в продольном и поперечном направлениях,процесс ведут при гшотности мощностиэлектронного луча 10 -10" Вт/ми,скорости плавления материала, прямопропорциональной высоте валика, пе"рекрытии, равном 0,25-0,5 ширины валика, и скорости поперечного иереме",Рези м Ускоряющее напряаепие, кВ 60 60 60 60 Ток сварки, мА 45 45 75 Плотность мощности, Вт/м 61 06 1 021 0 ф. 21 О и Скоростьпроплавлеиня м/ч 70 30 30 70 Величина Усиления Ь, мм 1,8-2,0 1,8-2 2-2,2 2-2,2 Величина перекрытия, В 0,4 0,24 0,40,51 щения, прямо пропорциональной шириневалика,На фиг, 1 изображена схема осуществления способа при наппавке плоскихдеталей; на Фиг, 2 - то же, на деталях в виде теп вращения,.При наплзвке поверхность 1 обрабатываемой детали 2 эа несколько проходов переплавляют с перекрытием с образованием валиков 3, Деталь 2 принаплавке перемещают относительно луча4 в продольном и поперечном направлениях механизмами 5 и 6,Процесс наплавки ведут при плотнос ти мощности электронного луча 4 О -10 Вт/м 2, скорости плавления материала, прямо пропорциональной высоте валика 31 перекрытием, равным 0,25-0,5ширины валика 3, и скорости поперечного перемещения, прямо пропорциональной ширине валика 3,При плотности мощности излученияв диапазоне 105-10" Вт/м для силавов на основе железа, никеля, титана 25реализуют кинжальное проплавление стой или иной высотой усиления. Приплотности мощности менее 10 Вт/м геометрия проплава не является кинжальной и усиление практически или не об- Э 0разуется или оно нестабильно. Проплавление осуществляется в эТом случаетолько эа счет .механизма теплоиросводности, а электронный луч являетсяповерхностным источником тепла. Приплотности. мощности более 10 Вт/мрежим проплавления нарушается и переходит в режим размерной обработки,т.е. превалирует выброс (испарение).Металла,Ширина усиления при прочих постоянных условиях обратно пропорциональнаскорости проппавления, а высота Ьпрямо пропорциональна, В связи с этим требуемую высоту усиления И при прочихнеизменных условиях задают соответствующей скорости перемещения луча Ч,При В(0,25 В после механическойобработки Фактически не будет увеличения восстанавливаемого размера детали. Перекрытие более 0,5 В нецелесообразно из-за резкого уменьшения производительности процесса, так как возрастает число проходов и, кроме того,увеличивается тепловложение в иэделие,наблюдается нестабильная наплавка иобразуется мениск. И, наконец, чемуже проппав (ширина усиления) т,е.чем меньше В, тем при прочих равныхусловиях требуется соответственноменьшая поперечная скорость ЧВ лири11 фЛусловии неизменности величины перекрытия,П р и м е р, Опробонание было осуществлено на установке ЭЛУ, оснащенной энергетическим блоком БЭП с пушкой ЭП 60/10 И на прутке Стали 45диаметром 40+0,05 мм, Результаты приведены в таблице,При режиме 1 прирост высоты И иэ/делия составлял 1,6 мм, при режиме111 прирост И 1,9 мм, окончательный размер детали (после механической обработки) на обоих режимах составил 42,8+0,05 мм, однако на режиме 111 общий нагрев детали после сварки был выше на 120 С, При режимах 11и 1 Ч наблюдалась нестабильная наплав"ка и образовывался мениск,1Способ по сравнению с базовымобъектом позволяет исключить примене"ние присадочного материала, упроститьтехнологию восстановления деталей,исключить применение дорогостоящегогаза - аргбна,прсиэводить наплавкутонкостенных изделий,