Способ индукционной наплавки

(51)4 В 23 0ЗрОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) В.Н.Дворников, Г.К.Яериканов, П.А.Рогозников и В.А.Цепулин (53) 621.791.77(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР У 354966, кл. В 23 К 13/00, 1971.Авторское свидетельство СССР . У 610636, кл. В 23 К 13/00, 1976. (54) СПОСОБ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКИ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к индукционной наплавке деталей твердым сплавом, Целью изобретения является улучшение качества наплавки, уменьшение потребляемой энергии, а также повышение производи. тельности процесса. В момент нахожде.ния заготовки в верхнем положениивнешнее поле индуктора взаимодействует с ферромагнитными составляющимишихты слабо, силовые линии его направлены таким образом, что выносасоставляющих шихты не происходит.Равномерный состав шихты остается впроцессе всего времени спекания. Когда заготовка попадает между виткамииндуктора, то сильное внутреннее магнитное поле его уже не в состоянииизменить состав спеченной шихты. После расплавления затвердевший твердыйсплав имеет равномерный состав и толщину по всей длине изделия, 1 з.п,ф-лы, 6 ил..13248Изобретение относится к сварке, вчастности к индукционной наплавке деталей твердым сплавом,Цель изобретения - улучшение качества наплавки, уменьшение потребляемой энергии, а также повышение производительности процесса.Согласно предлагаемому способудля спекания шихты.используют внешнее поле индуктора, помещая заготов Оку изделия с нанесенной на наплавляемую пОверхность шихтой на верхнийвиток индуктора. В то время, когдавнутреннее поле индуктора окончательно расплавляет шихту, его наружное 5поле нагревает заготовку до температуры спекания шихты, т.е, до 500560 С. Такой двойной процесс повышает качество наплавки. В момент нахождения изделия на верхнем витке индуктора наружное поле его действует наферромагнитные составляющие шихтытаким образом, что они плотнее прижимаются к основной детали, т.е. выноса составляющей шихты не происходит,Расплавление флюса во время спеканияфиксирует равномерное распределениетугоплавких элементов шихты, Когданаплавляемое изделие гопадает междувитками индуктора, внутреннее поле 30его уже не в состоянии произвести вынос составляющих шихты. Наплавляемыйслой остается равномерным, и составего не изменяется, Кроме того, наплавляемая деталь, нагретая внешним 35полем до температуры расплавленияфлюса, почти не теряет тепла при перекладке ее из верхнего положения вположение между витками индуктораСледовательно, с одной стороны сокра,щается цикл наплавки, так как внутрииндуктора нагрев начинается не с комнатной температуры а с температурыспекания, с другой стороны, экономится электроэнергия, так как используется внешнее поле индуктора, энергиякоторого в известных способах терялась безвозвратно.На фиг. показана заготовкастрельчатой лапы культиватора; на 50фиг,2 - заготовка односторонней лапы; на фиг.3 - сечение А-А на фиг,и 2; на фиг.4 - изделие на позициинасыпки шихты; на фиг.5 - то же, напозиции спекания и расплавления шихты; на фиг.6 - то же, на позицииостывания.Стрельчатая лапа (фиг.1) культиватора содержит крылья 1, расходящиеся 01 2под углом о, хвостовик 2 и нос 3, Вдоль передней кромки крыльеввыполнены штамповкой лезвия 4. Односто-. ронняя лапа также содержит крыло 5,хвостовик 6 и носовую часть 7 (фиг.2). Вдоль передней кромки крыла 5 выполнено штамповкой лезвие 8, Конфигурация лезвий как у стрельчатой лапы 1, так и у односторонней лапы 5 одинаковая (фиг.3). Лапы имеют толщину крыльев Б. Лезвия 4 и 8 выполняются на ширине 15 ф мм под углом 6 таким образом, чтобы получить толщину на+о,Е кромке Ь, которая равна 1,5мм. Наплавляемую шихту в порошке наносят равномерным слоем толщиной 2 мм йа наклонную поверхность 9 лезвия вдоль всей длины, при этом выступ 10 служит ограничителем.После наплавки заготовки лап поступают на операцию заточки лезвия,где толщина на кромках уменьшаетсядо толщины слоя спеченного твердогосплава (0,40,5 мм), а затем наоперацию гибки, после которой лапыкультиваторов получают окончательнуюформу,Операция наплавки осуществляетсяследующим образом,Вдоль лезвия лапы (фиг,4), зафиксированной в неподвижном положении,перемещают по стрелке И дозатор 11,который расположен на расстоянии сот насыпаемой поверхности 9, Данноерасстояние обеспечивает насыпку порошкообразной шихты 2 равномернойтолщины, как правило, равной 2 мм.После насыпки заготовку лапы осторожно по стрелке К (фиг.5) подают наверхний виток индуктора 13 так, чтопрямой контакт заготовки с витком индутора 13 исключается за счет использования электроизоляционного материала. Заготовка ляпы занимает позицию 14,Во время перемещения заготовки лапы от дозатора 11 к индуктору13 предыдущую заготовку из верхнего положения по стрелке Я перемещают в промежуток В между витками индуктора 13 на позицию 15, при этомнаплавляемый слой находится наверхузаготовки. Включаютиндуктор 13, Наружным полем индуктора нагревают заготовкуна позиции 14, я внутренним, более сильным, - заготовку на позиции 15. Заодно и то же время внутреннее полерасплавляет шихту полностью, а наружное поле успевает нагреть заготовку1324801 4кием слоя специальным скребком, обеспечивающим равномернув толщину слояпо всей длине лезвия. Также вручнуюзаготовки лад укладывают на изолято 5ры (пластины текстолита) сверху индуктора, а затем помещают в пространство между витками индуктора, обеспечивая зазор между ними в пределах а мм, Для нагрева первой заготов 10 ки необходимо, чтобы в индукторе обяо- эательно находилась любая ненужнаязаготовка лапы в то время, когда первая заготовка уложена сверху индуктора.15 Наплавку ведут при следующих параметрах процесса: ток сети 1,2 А; напряжение анода 11 кВт; ток анода5,2 А.в- Время наплавки по предлагаемому20 способу составляет Т = 24 с, по известному Т = 30 с. Таким образом, наплавка по предлагаемому способу при тех же электри 25 ческих параметрах протекает на 6 скороче, чем по известному способу,т.е, повышается производительностьтруда в 1,25 раза.Кроме того, замеченочто30 если заготовка с нанесенной шихтойпомещается сразу же между витками индуктора в пространство В, при включении генератора порошок твердого сплава перераспределяется и часть егоссыпается с заготовки. Когда температура нагрева достигает величины, прикоторой расплавляется флюс, в некоторых местах шихта вспучивается и вэтом месте искрит. После застывания4 р расплавленного слоя четко наблюдается неравномерность толщины, а в некоторых местах - разрыв слоя.При наплавке по предлагаемому способу у заготовки, находящейся сверху45 .индуктора, когда включается генератор, не происходит интенсивного перемешивания шихты, а при достижениитемпературы расплавления флюса возникает вспучивание шихты, но оно тут же50 спадает, никакого искрения не наблю 1 дается, После остывания наплавленныйслой равномерно без разрыва покрывает полотно лезвия лапы,только.до температуры расплавления флюса. Таким образом, на верхней заготовке шихта спекается, а на заготовке, расположенной между витками индуктора, расплавляется.После выключения индуктора 13 заготовку на позиции 15 по стрелке С удалявт из индуктора на позицию 16 охлаждения, а верхнюю заготовку уст навливавт на позицив 15. На освободившуюся позицию 14 устанавливают н вув заготовку с нанесенной шихтой.11 икл повторяется.В момент нахождения заготовки лапы на позиции 14 внешнее поле индуктора 13, которое значительно слабее внутреннего поля, взаимодействует с ферромагнитными составляющими шихты слабо, да и силовые линии его напра лены таким образом, что выноса составляющих нихты не происходит. Равномерный состав шихты остается в продолжение всего процесса спекания.Когда заготовка со спеченной шихтой попадает между витками индуктора 13, то сильное внутреннее магнитное поле его уже не в состоянии изменить состав вязкой шихты. После расплавления затвердевший твердый сплав имеет равномерный состав и толщину по всей длине лезвия - качество наплавки улучшается.С позиции 14 в пространство В между витками индуктора 13 заготовки попадают нагретыми до температуры плавления флюса и вьппе. За счет этого нахождение заготовок на позиции 15 в пространстве В сокращается. Кроме того, уменьшению времени нагрева способствует и то, что пространство В между витками индуктора 13 значительно меньше по сравнению с индуктором в известном способе, где находится заготовка с порошкообраэной неспеченной шихтой. Все это уменьшает времянаплавки, т.е.повьппает производительность труда.П р и м е р, По предлагаемому способу наплавлявт стрельчатую лапу, имеющую длину . = 250 мм, ширину К =15 мм, угол стрелы = 80 . Изготовлен Ч-образный индуктор из медной трубки квадратного поперечного сечения 12 х 12 мм. Расстояние В между витками его составляет 20 мм. Индуктор подключен к ламповому генератору ВЧИ/0,44.Порошок нихты наносят на лезвия лапы вручную с дальнейшим выравниваФормула изобретения 1. Способ индукционной наплавки, при котором на наплавляемую поверхность наносят слой шихты твердогосплава, помещают изделие в магнитное поле индуктора, спекают шихту, а затем расплавляют ее, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества наплавки и уменьшения потребляемой энергии, для спекания шихты изделие располагают над верхним витком индуктора, а расплавление шихты осуществляют, помещая изделие между витками индуктора.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем,что, с целью повьш:ения производительности процесса, производят одновременно спекание шихты на одном изделии и ее расплавление на другом.ре 35 4 5 аушская наб оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,аж 974 ИИПИ Государс делам изо Москва, ЖПодписноеого комитета СССний и открытий Км Р