Способ наплавки

-исследов ателькторский и техэлектротермии др. Лазерная и я обработка материастроение, 1985,Изобрете аботки м е относится к технологаллов и может быть исмашиност оительной ав остренным рабочимивает локальное воэГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ НАПЛАВКИ пользовано в Ртотракторной и других отраслях народного хозяйства.Цель изобретения - повьппение производительности процесса.Сущность способа заключается в том что на перемещающееся изделие с нанесенной на него шихтой воздействуют то ком высокой частоты. Одновременно с воздействием током высокой частоты воздействуют излучением лазера, совме щая передние фронты эон воздействия, при этом мощность излучения лазера поддерживают величиной 0,01-0,1 от мощности тока высокой частоты, а пло(57) Изобретение относится к технологии обработки металлов и может бытьиспользовано в машиностроительной,автотракторной и других отраслях народного хозяйства. Цель иэобретения -повышение производительности процесса. Одновременно с воздействием токомвысокой частоты на изделие с нанесенной на него шихтой воздействуют излучением лазера, Передние фронты зонвоздействия совмещают. Мощность излучения лазера поддерживают величиной0,01-0,1 от мощности воздействия токавысокой частоты, Площадь зоны излучения лазера устанавливают в пределах0,1-0,8 от эоны воздействия тока высокой частоты. Производительность процесса повышается за счет ускоренияпрогрева шихты до расплавления. 1 табл,щадь зоны излучения лазера устанав- пейливают в пределах 0,1-0,8 от площади рзоны воздействия тока высокой частоты,Иэделие с нанесенным слоем шихты Дперемещают по отношению к зоне воздействия индуктора и излучения лазерасо скоростью 7, Излучение лазера воздействует на зону воздействия ТВЧ,примыкающую к ее переднему фронту,так, что на переднем фронте эоны ТВЧ- фвоздействия всегда имеется предварительно оплавленный излучением слойшихты, У расплава электропроводностьзначительно выше, чем у холодногослоя шихты,Индуктор с заучастком обеспеч1516279 действие ТВЧ ца площади Б. Лазерное излучение воздействует ца площади Б Согласно предлагаемому способу Б /Б,.в= (0,1-0,8),а отношение мощности лазерного излучения к мощности ТВЧ-воздействия Ц/О,в= 0,01-0,1.Используют генератор ТВЧ мощностью 30 кВт с целью наплавки на сталь порошка титана со скоростью 0,2 см/с, О Б/Бтвч Ч, см/с(производительность) Примечание 1 0,005 0,200 0,201 0,205 0,202 0,200 0,05 0,1 0,4 0,8 0,9 2 0,01 3 0,05 0,10 0,125 45Как видно иэ представленных в таблице данных, при Г/Я (0,01 (опыт 1)и при Ц/,в 7 0,1 прирост скорости наплавки Ч (а следовательно, и производительности процесса) незначителен,Увеличение скорости наплавки наблюдается при 0,01 - Г/Ч, 0,1 (опыт 2),Однако в этом диапазоне соотношениямощностей прирост скорости цапланки15существенно зависит от соотношения площадей эон воздействия Б/Б Так,при Б/Б, (О, и Б/Б,О,Я прирост 1/ незначителен, в то время как 0,05 0,1 0,4 0,8 0,9 0,05 0,1 0,4 0,8 0,9 0,05 0,1 0,4 0,8 0,9 0,05 0,1 0,4 О,Я 0,9 0,21 0,22 0,25 0,2 0,20 0,21 0,35 0,65 0,45 0,27 0,32 0,54 0,01 0,71 0,45 0,36 0,58 1,06 0,75 0,50 толщина слоя шихты 1 мм, ширина рабочего участка ицлуктора 35 мм, В опытах планомерно увеличивают мощность излучения лазера, подаваемого на площади Б , тем самым увеличивают/в 1и каждыц раз варьируют величину Б,/Б,.Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице,Расположение эоны воздействия излучением по отношениюк зоне ТВЧ-воздействия практически не играет роли, таккак шихта не расплавляетсяиэ-за малой мощности излучения.Влияние Б/Б проявляется более четко. Из-за частичногорасплавления поверхности шихтызаметен прирост скорости (производительности) обработкиНаблюдается максимальный прирост скорости обработки, Максимум скорости соответствуетБл/Б теч= 04Прирост скорости уменьшается,скорость обработки - максимальна, Оптимальный режим обработки= 0,4,при 0,1 ( Б /Б, (0,8 наблюдается резкий рост производительности процесса.физическое обоснование полученных результатов следующее, С ростом соотношения Я /увеличивается расплавленный слой шихты и в сферу ТВЧ-воздействия включается все больший слой высокоэлектропроводного материала расплава. При Ялйтвц (0,01 при очень малых значениях Б /Бтможно создать оплавление, но в этой зоне Я,в оченьтЕЧ мало, так как Я вц по зоне воздействия имеет примерно Гауссово распределе156279 Технико-экономическая эффективность способа лазерно-высокочастотной наплавки определяется повышениием производительности процесса эа Составитель Э,ВетроваРедактор И,Дербак Техред Л.Олийнык Корректор И.Максимишинец Заказ б 331/14 Тираж 894 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1130351 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ние, при этом эФАекта увеличения производительности не наблюдается. При Я/Ч,0,1 весь слой шихты расплавлен и нет резерва увеличения электро- проводной зоны (воздействие ТВЧ используется максимально). По мере увеличения отношения Я/8 ,т,е перемещения заднего Фронта воздействия вглубь зоны ТВЧ-воздействия, эона расплавления шихты лазерным излучением смыкается с участком шихты, уже успевшей расплавиться под воздействием ТВЧ. Данные таблицы подтверждают, что наибольшее влияние , Б/Б, и /на производитель" ность наблюдается при 001Зл/Зтфч 0 ю 1 и Ое 1Зл/тач 0 ф 8счет ускорения прогрева шихты до расплавления. Формула изобретения5 Способ наплавки, при котором принаплавке на изделие наносят шихту,перемещают иэделие относительно индуктора, через который пропускают ток вы 10 сокой частоты, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, на изделиес нанесенной на него шихтой дополнительно воздействуют излучением лазера,15 совмещая при этом передние Фронтывоздействия током высокой частоты илазером, мощность излучения лазераподдерживают величиной 0,01-0,1 мощности тока высокой частоты, а площадь зоны воздействия лазера устанавливают в пределах О, 1-0,8 от площадизоны воздействия током высокой частоты,