Способ напыления металлических поверхностей изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 181505 1)5 В 23 К 9 ЕТЕ ОБ НАПЫЛЕНИЯ М ЕРХНОСТЕЙ ИЗДЕ зование; напыление ий, Сущность иэобр ем и расходуемым малоамперную дугу ой полярности на р = 27-26 В, В качест т алюминиевую про(54) СПОС СКИХ ПОВ (57) Исполь ких покрыт ду издели зажигают тока прям 13-23 А, О использую ЕТАЛЛ ИЧ ЕЛИЙизносостойетения; межэлектродом ПОСТОЯННОГО ежимах; = ве электрода волоку. 1 ил,вышения износостой стойкости металличес делий, в частности та ной колонны, как бурильные и утяжеле бы, путем внедрения хность при помощи д композиционного ма из частиц чистОГО м электрода и его окисл цессе обработки и в вание в качестве ма тся к способу обраверхностей, в часту повышения ических поверхнороцессе эксплуататрения.является более деески простой; даючать обработанные поверхностей этих й прочностью сцепностью, способ поГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕ 1 ТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Лесничий В,С. Применение наплавкидля повышения износостойкости буровогОоборудования и бурильного инструмента.Обзорная информация, Нефтяная промышленность. Серия; Бурение, М.; ВНИИОГЭН,1981, с. 19,Багрянский К,В, Электродуговая сваркаи наплавка под керамическими флюсами. К.:Техника, 1976, с. 156:Шаров В.М. Металлизационные покрытия. Киев; Будивельник, 1981,с.34-35, 12-20.Кудинов В.В, Нанесение плазмой тугоплавких металлов, М,: Машиностроение,1981, с. 129-130.Хасун А, Техника напыления, М.: Машиностроение, 1975, с, 12.Хасун АМоригаки О. Направка и напыление. М.: Машиностроение, 1985, с. 140142. Изобретение относи ботки металлических по ности к способ износостойкости металл стей, подвергаются в и ции значительным силам Целью изобретения шевый, более технологи щий возможность полу области металлических изделий с более высоко ления с основной поверхкости и коррозионнойСЛ ких поверхносгей изих элементов бурильбурильные замки, д нные бурильные трув упрочняемую поверуги постоянного тока териала. состоящего еталла, расходуемого ов, получаемых в пролючдющий использоериала расходуемого. пода обыкновенную общедоступную ек гротехническую проволоку,На чертеже представлена принципиальная схема установки, предназначенной для упрочнения внешней поверхности бурильного замка ЗН 113.Замковое соединение 1 радиусом Я помещено в захватах 2 и 3,(кулачках от токарного станка), которые размещены на опорах 4 и 5, и имеет воэможность вращаться с заданной скоростью при помощи двигателя постоянного тока 6, Питание двигателя осуществляется источником постоянного тока 7. Расходуемым электродом 8 служит обыкновенная электротехническая (ГОСТ 6132- 79) алюминиевая проволока, которая помещается. в систему подачи сварочного автомата 9 (например, сварочного автомата АДС 1005) и размещается расходуемый электрод на расстоянии 1 от замкового соединения. Для сглаживания неравномерности вращения двигателя бь 1 л применен редуктор 10, Ток к обрабатываемой детали подводится при помощи скользящего контакта 11 (щетки), Подсоединение подводим так, чтоб получать прямой полярности дуги постоянного тока, которая зажигается при помощи осциллятора 12, Нагревая расходуемый электрод, дуга вырывает его частицы и своим полем и образно говоря, "вгоняет" их в обрабатываемую поверхность, По пути их следования они частично окисляются: 4 А + 30 = 2 А 20 з, Этим обуславливается повышение твердости, а следовательно, и износостойкости, так как окислы алюминия, являясь составной частью корунда, полученные в дуге, намного тверже металла обрабатываемой поверхности. Наличие не окисленных частиц алюминия приводит к не уменьшению пластичности обработанной металлической поверхности, Регулируя расстояние от расходуемого электрода до обрабатываемой поверхности, можно изменять соотношение в наносимом композиционном материале "алюминий - окисел алюминия", т,е, можно изменять твердость обработанной поверхности, Гричем, данным способом мокно обрабатывать не только цилиндрические металлические поверхности, но и плоские; например, проводилось упрочнение чугунной пластины (чугун марки СЧ 25);В результате ббработки, которая проводилась на режимах 1 .= 13-23 А, 0 =- 17-26 В, после нескольких оборотов замкового соединения получаем ровную, без трещин, маловыступающую поверхность 13 с отличной сцепляемостью с основным металлом, твердостью до 2,8 раза больше твердости не обработанного металла. Ширина обработанной поверхности равна 2-3 диаметромрасходуемого электрода, что характеризуетвеерообразность внедрения. Проведенныеиспытания также показали увеличение изно 5 состойкости, коррозионной стойкости и неуменьшение пластичности. Положительныйэффект предложенного способа обуславливается одновременной совокупностью рядафакторов: выбором в качестве материала для"0 нанесения на обрабатываемую поверхностьалюминиевой проволоки, окислы которой,полученные в дуге, в процессе обработки,тверже материала поверхности, режимамиобработки, дающими возможность проводить15 обработкупрималоампернойстабильнойдуге,использованием дуги постоянного тока,Техническая эффективность предполагаемого изобретения заключается в несложности его осуществления, в возмокности20 полной автоматизации процесса обработки,в том что наносимый композиционный материал, состоящий из алюминия и его окисла,получается в процессе обработки, причемсоотношение "алюминий - окисел алюминия" можно регулировать, т,е. в зависимости от расстояния от расходуемогоэлектрода до обрабатываемой поверхности. можно получать обрабатываемую поверхность разной твердости, и, как итог выше30 сказанного - техническая эффективностьзаключается в возможности получения металлических изделий, поверхность которыхимеет увеличенную твердость, а соответственно, и износостойкость, а также увеличен 35 ную коррозионную стойкость, причемповышение этих эксплуатационных характеристик происходит без уменьшения пластичности,Экономическая эффективность предло 40 женного способа заключается в увеличениикак срока эксплуатации металлических изделий, подвергающихся в процессе эксплуатации значительным силам трения ивлиянию коррозионной среды, так и в ислг4 пользовании для этой цели как расходуемыйэлектрод широко доступный, сравнительнодешевой электротехнической проволоки изалюминия.Формула изобретения50 Способ напыления металлических поверхностей изделий, при котором используют расходуемый электрод, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочностисцепления, а также износостойкости и кор 55 розионной стойкости. между изделием иэлектродом зажигают малоамперную дугупостоянного тока прямой полярности на режимах = 13-23 А, 0 .= 17-26 В, а в качестве электрода используют алюминиевую проводоку.оставитель Б.Черновехред К Моргентал ректор Т,Вашкови актор НТС твенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 из Заказ 1607 Тираж В НИИПИ Государственного ком 113035, МосПодписноета по изобретениям и открытиямЖ, Раушская наб., 4(5