Способ плазменной наплавки композиционных сплавов

.ЯЗ. О 5 В 23 К 9/04,10 ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИ И САНИЕ ИЗОБРЕ ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ С она ец,ке ении очую ется мпоки в а схема процес ым сплавом с и присадочного м та с плавящей На чертеже приведен наплавки композиционн пользованием в качестве териала .ленточного рели экранирующей лентой. Способ осуществляюта ледующим о зом.Между издрелки 3 зажигаплазменной дугсостоящий из сткообразного сеи армирующих. (53) 621,791,75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Иг 717839, кл. В 23 К 9/04, 1978, 54) СПОСОБ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛА КОМПОЗИЦИОННЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к наплав может быть использовано при изготовл деталей, имеющих износостойкую раб поверхность. Целью изобретения явля повышение качества наплавленного ко зиционного сплава. Во время наплав Изобретение относится к наплавке и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении деталей, имеющих износостойкую рабочую поверхность,Целью изобретения является повышение качества наплавленного композиционного сплава и экономия дефицитных материалов путем снижения коэффициента теплопередачи от экрана к наплавляемому материалу. обеспечения струйного переноса расплавленного металла с армирующими частицами на наплавляемую поверхность. снижения .времени взаимодействия расплавленного металла и плазменной дуги, устранения пористости композиционного сплава и регулирования расположения армирующих частиц по объему наплавленного металла,зону дуги подают наплавляемый материал в виде металлической оболочки с порошкообразным сердечником, который экранируют о- теплового воздействия дуги плавящейся двухслойной лентой, Ленту подают между дугой и наплавляемым материалом. Ее выполняют из малоуглеродистой стали и алюминия. Содержание алюминия в ленте 2,0-4,4 мас.00 от суммарного содержания малоуглеродистой стали, материала металлической оболочки и порошкообразного сердечника. Направление подачи наплавляемого материала и ленты совпадает с направлением наплавки. Использование алюминия в ленте позволяет исключить потери дорогостоящего наплавляемого материала. 1 ил 1 табл. елием 1 и электродом 2 гоют сжатую дугу 4. В зону и подаютленточный релит 5, альной оболочки 6 и порошрдечника из ферросплавов 7 частиц релита 8, Вместе с ухслойную экранирующую онких стальной 10 и алюми- В процессе наплавки двухщаяся лента обеспечивает ющих частиц от непосредстствия плазменной дуги,1622097 40 погружение частиц, а при.содержании алю-, миния от 4,2 до 4,4 мас, происходит освобождение 50 О сечения наплавленного валика от армирующих частиц и их концен трирование в обьемах, близких к зоне сплавления. Дальнейшее повышение содержания алюминия в составе компонентов, идущих на образование матрицы, приводит к охрупциванию зоны сплавления 50 и снижению служебных характеристик сплава. Поэтому, для обеспечения процесса регулирования расположения армирующих частиц по объему наплавленного металла . содержание алюминия по отношению к дру гим компонентам, образующим матрицу сплава; должно находиться в пределах от 2,0 до 4,4 мас.оь.П р и м е р. Наплавку муфты бурильных труб производят на экспериментальной уста.В зависимости от содержания алюминия в плавящейся ленте изменяется расположение армирующих частиц в объеме наплавленного валика. С увеличением толЩины алюминиевой ленты армирующие зерна "выходят" иэ верхних обьемов и концентрируются ближе к линии сплавления с основным металлом. Указанный эффект объясняется следующими факторами. Процесс раскисления сварочной ванны алюминием является экзотермической реакцией. Выделяющееся тепло на некоторое время замедляет кристаллизацию сварочной ванны, особенно в зонах, имеющих температуру, близкую к.температурам затвердевания матричного расплава на основе железа. Это позволяет армирующим частицам в большей степени погрузиться на дно сварочной ванны, Кроме того, наличие алюминия в расплэве матрицы, снижая его плотность, окэзывает существенное влияние на скорость движения частиц, обеспечивая при этом же времени пребывания зерен в расплаве более глубокое их погружение. Таким образом, изменяя содержание алюминия в плавящемся экране, обеспечивает возможность регулирования расположения армирующих частиц по объему наплавленного металла, что оказывает значительное влияние на экономию дефицитных материалов, входящих в состав присэдочного материала, и степень износостойкости композиционного сплава. Данный эффект проявляется при содержании алюминия от 2;0 до 2,3 ф 4 по отношению к массе малоуглеродистой ленты плавящегося экрана, металлической оболочки присадочного материала и компонентов его сердечника, идущих на образование матрицы, При повышении его соания в составе приведенных компонентов, наблюдается более глубоко 5 10 15 20 новке для плазменной наплавки, созданной на базе УПС. В качестве присадочного материала применяют ленточный релит марки АН-ЛЗП-8, поверх которого при жесткой связи подают двухслойную плавящуюся ленту, состоящую из стали 08 кп и алюминия, Направление подачи присадочного материала совпадает с направлением наплавки при постоянном контакте с фронтом кристаллизации сварочной ванны.Режимы плазменной наплавки: величина сварочного тока 200-260 А; напряжение дуги 30-40 В; скорость наплавки 8 - 12 м/ч; расстояние от горелки до детали 16 - 20 мм; амплитуда колебаний горелки 20-30 мм; частота колебаний 45 - 60 мин; скорость подачи присадочного материала 30-40 м/ч; расход защитного газа 3 - 5 л/мин; постоянный ток прямой полярности.Содержание алюминия в плавящейся ленте изменяют в соответствии с данными, приведенными в таблице, применяя при этом алюминиевую ленту различной толщины. При расплавке полностью отсутствуют потери дорогостоящих компонентов, входящих в состав присадочного материала, улучшается защита армирующих частиц, повышается качество наплавки, На наружной поверхности наплэвленного металла отсутствуют армирующие зерна,Формула изобретения Способ плазменной наплавки композиционных сплавов, при котором в зону дуги подают наплавляемый материал в виде металлической оболочки с порошкообразным сердечником, который зкранируют от теплового воздействия дуги плавящейся двухслойной лентой и подают между дугой и наплавляемым материалом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества наплэвленного материала путем снижения коэффициента теплопередачи от экранирующей ленты к наплавляемому материалу, экономии дефицитных материалов, обеспечения струйного переноса рас"622097 напла 5 ки Составитель Г,ТютченкоТехред М.Моргентал Редактор бак рректор Л.Пилипенк Заказ 73 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ГТ СССР бинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 оиэводственно-издательски плавляющего материала с армирующими частицами, снижения времени взаимодействия расплавленного материала и плазменной дуги, устранения пористости композиционного сплава, воэможности регулирования расположения армирующих частиц в наплавленном материале, двухслойную зкранирующую ленту выполняют из малоуглеродистой стали и алюминия, содержание которого составляет 2,0-4,4 мас,; от суммарного содержания малоуглеродистой стали ленты, материала металлической оболочки и по рошкообразного сердечника, причем направление подачи наплавляемого материала и зкранирующей ленты совпадает с направлением наплавки.