Способ изготовления биметаллических деталей

ОП ИСАНИНА,1;з-;,одИЗОБРЕТЕН ИЯ Совхоз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к т. свид.ву.03.75 18855/27 с присоединением зая И Ъо Гасударственный комете Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий(71) Заявител СОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ(54 Изобретение относится к об гуростроения, преимущественно лению гидравлической и пневма арматуры, и может быть испол при изготовлении новых детале асти армак изготовТакои с абочий сло а на торнопособ не позволяет нй цветного металла лавитьвиде ко ной (чугическ вую поверхность сталь отоьки, так как происл заготовки с птуансонок основения вращающеи= зовано как газонефтгуннои) заг5 ка трением т сваргаге сопри загогсса насана. и на заключительнои стадии про лавк и с выс тупа юще й час тью пу лических деталей запорных рганов армагуное кольцо, пре цветного сила 10 Целью изобретения явл качества биметаллическот о ду уплогнительным кольцо ры, при котором уплотнитель варительно изготовленное из гся повышениесоединения межа, завальцовываегся или з рессовывае гсяьного корпусадеформации внии 11,из цветног в специальную расточку стал детали за счет пластинчатой холодном или горячем состоНедостатком этого спосо отсутствие или потеря в про сплава и повышен готовкои из черного металла а счет зто-о герметичности о органа арматуры, ссспользования весьма а наплавки трением, чительный зкономичес ся яв ссеэкс агации герметичности ме упло тельным кольцом и кИзвестен так металлических д нием слоя цвети рпусом де е способ и талей путе л ия бии третов ем, что в проне напл на не го оллвременилием, равньь ого перемещеасстоянии, рав мо галла сплава на очим ус родо льн мнар ьца эт поверхность заготовки из чес вращением заготовки имещением пуансона 2. о гал м перепро оль усипче снимают нои и нефтехимической арматуры, так и времонтном производс тве.Известен способ изготовления бимета б надежности запорног дание возможности и эффективного процесс обеспечивающего зна кий эффект. 20 Э то дос тигаетс я т расплавления брикета но воздействуют раб 2 3 кг/мм, за счет и ния пуансона, а зате 2 б ном 1/4 высоты колОдновременно с наплавкой рабочего слоя цветного сплава в форме кольца вся торцовая поверхность заготовки покрывается тонким сплошным споем сплава, составпяюшим одно целое с кольцевым рабочим слоем, что в сочетании с высоким качеством соединения между основным и наппавленным метаппами обеспечивает надежную герметичность данного элемента запорного узла арматуры. Наличие тонкого сплошного слояцветного сплава между заготовкой и пуансоном предохраняет их от соприкосновенияв процессе трения, что обеспечивает эффективное проведение процесса наплавки трением и повышение стойкости пуансона.На чертеже показано устройство дпя реализации предпагаемого способа.Наппавляемую заготовку 1 (из сталиипи чугуна) диаметром Д устанавливают вприспособление 2, ограниченное торцовойповерхностью заготовки и внутренней цилиндрической поверхностью приспособпения, изасыпают необходимое количество стружки 3наппавляемого сплава. Стружка испопьзуется из отходов производства и в спучае необходимости предварительно подвергаетсямагнитной сепарации дпя удаления примесейчерного металла. Затем в приспособлениевводят рабочую часть пуансона 4 диаметром Д, закрепленного в приводном устройстве. Поспе этого стружку подвергают предварительному уплотнению под давлением3 кг/мм с помощью пуансона 4, в резуль 2тате чего образуется ппотный брикет.Для проведения процесса наплавки приспособление 2 закрепляют неподвижно, заготовку 1 приводят во вращение со скоростьюЧ = 4 - 6 м/сек, а пуансон 4 поступательно перемещают вдоль оси вращения заготовки в направпении наппавпяемой поверхности.В результате совмещения указанных движений на поверхности трения заготовки создается рабочее давление и начинается интенсивное тепповыделение от трения заготовкио брикет, Под действием выделившегосятеппа брикет расплавляется и, находясь поддавлением пуансона, принимает форму кольца 5 размерами Д, Д , Д , Н,Перемещение пуансона навстречу заготовке прекращают на расстоянии 1/4 высотынаплавляемого слоя до ее поверхности, врезультате чего образуется предотврашающая соприкосновение горца 6 выступающейчасти пуансона 4 с торцовой поверхностьювращающейся заготовки 1 сплошная тонкаяпроспойка 7 наплавленного металла толщиной Н . Проведенные исследования показали, что значение толщины прослойки 7 вразмере Н = Н/4 стабильно обеспечиваетсятолько при рабочем давлении Р=3 кг/мм,После достижения пуансоном крайнего полоб Э 5 а 2 ЭО 3 46 45 ЗЬ Ю жения вращение заготовки прекращается инаплавленный металл кристаллизуется наповерхности заготовки в условиях всестороннего сжатия. После кристаппизации наппавленного металла давление, передаваемоепуансоном, снимается, приспособление раскрывается и из него извлекается биметалпическая заготовка.Благодаря технологической предохранительной прослойке между наппавпейнойдеталью и пуансоном повышается герметич-.ность и надежность биметалпического соединения, обеспе чивае то я возмо жнос тьиспопьзования прогрессивного процессанаппавки трением и увепичиваетсястойкостьпуансона.Предложенный способ изготовления биметаллических деталей может осушествпяться либо на универсальных метаплорежушихстанках типа карусепьных, токарных илисверлильных, либо (в случае крупносерийного производства) на специапьном оборудовании, обеспечивающем перечисленныепараметры процесса наплавки.Пример, Проводят наплавку трениемрабочего кольцевого слоя латуни на чугунные заготовки дисков задвижек т/ф 30 ч6 бр Ду 50 и дисков клапанов поворотныхт/ф 19 ч 16 бр Ду 50 и Ду 80. Перед наплавкой заго товки подвергают меха ни ческой обработке торцовой (наплавпяемой)поверхности, Затем заготовку диска устанавпивают в приспособление дпя наппавки,совмещая нижнюю часть с вращающим элементом (оправкой). В приспособление засыпают 70 г латунной стружки (для дисказадвижки Ду 50), опускают пуансон и осу -ществляют уплотнение стружки под давлеьнием 3 кгlмм . После этого вкпючают вращение заготовки со скоростью 4 м/сек иосушествпяют процесс трения в течение40 сек, Затем вращение заготовки прекращают и спустя 10 сек снимают давление спуансона, После этого пуансон поднимают,приспособление раскрывают и из него извпекают направпенную биме галпическую заготовку диска,Использование предложенного способаизготовления биметаплических деталей обеспечивает повышение надежности биметалпического соединения рабочего слОя цветногосплава со стальной (чугунной) заготовкой,что особенно важно для обеспечения ппотности и герметичности запорных узлов арматуры. Эффективное применение процессовнаппавки трением позволяет испопьзсватьотходы цветньх сплавов, значительно снизит трудоемкость изготовления и себестоимость запорных деталей арматуры.Годовой экономический эффек только вмасштабах одного арматуростроитепьногозавода составляет более 50000 руб. Проведенные заводские испытания биметаллических дисков нефтяных задвижек т/ф30 ч 6 бр Ду 50 показали высокую надежностьэтих деталей. Саставитель И. НиколаеваРедактор Т. Фадеева Техред О, Луговая Корректср Т, Набрана 8 Г 1 одписноекомитета Совета Министров ССС ,обретений и открытий35, Раушская наб:. 4/5 420/179 Тираж 11 ЫНИИПИ Государственног по делам и 113035, Москва, Ъ а илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения Способ изготовления биметаллических деталей, преимущественно запорных деталей трубопроводнои арматуры, заключающийся в том, что на торцовой поверхности детали, изготовленной из черного металла, размещают брикет цветного металла, который затем расплавляют до образования прослойки за счет тепла, выде.;яющегося при трении пуансона и вращении деталио т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью выполнения прослойки в видекольца, в процессе расплавления брикетана него одновременно воздействуют рабочим усилием, равным 3 кг/мм, за счетпродольного перемещения пуансона, а затем на расстоянии, равно л 1/4 высоты кольца это усилие снимают,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Гуревич Д. Ф. Расчет и конструироВванне трубопроводной арматуры, ЛМашинос троение, 1969.2, Авербух Б, А. Разработка и экспериментальное исследование некоторых вопросов процесса получен я биметаллическихдеталей нефтяного оборудования наплавкойбронзь на сталь посредством трения . Диссертация на соискание ученой степеникандидата технических наук, М., 1965,