Способ наплавки ленточным электродом
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(19) 5 В 23 К 9/О ЗОБРЕТ ПИСА АВТОРСКО ЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-производственное обьединениепо технологии машиностроения "ЦНИИТ- мдш(54) СПОСОБ НАПЛАВКИ ЛЕНТОЧНЫМЭЛЕКТРОДОМ(57) Использование; антикоррозионностойкая, износостойкая, кавитационная и восстановительная наплавка наклонныхповерхностей. Сущность изобретения: наклонную направляемую поверхность располагают под углом а = 2-45 О, ленточный Изобретение относится к наплавке ленточным электродом и может быть использовано в:машиностроении, в частности атомноэнергетическом, химическом и др, при антикоррозионной, износостойкой, кавитационной и восстановительной наплавках наклонных поверхностей.Цель изобретения - расширение номенклатуры наплавляемых изделий и обеспечение качества наплавки наклонных поверхностей плоских и круглых иэделий,При наплавке наклонных поверхностей плоских и круглых изделий ленточный электрод подают под углом 85-95 к наплавляемой поверхности, наклонную поверхность располагают к горизонтальной поверхности под углом а = 2 - 45 О, угол наклона у широкой стороны ленты к вектору скорости наплавки выбирают из условий;у (43 49)( н)0,3 Ьл 0,4 электрод подают в вертикальной плоскости под углом 85 - 90 к наплавляемой поверхности, Угол между широкой кромкой ленточного электрода и вектором скорости наплавки устанавливают из условий у = (4349) (Ч/а)-Ьл , где а- угол наплавленной по 0.3 0,4верхности к горизонтальной, град; Ч - скорость наплавки, м/ч; Ь - ширина ленточного электрода, мм. Переднюю узкую кромку ленточного электрода направляют в сторону вершины угла между наплавляемой поверхностью и горизонтальной плоскостью, а наложение валиков ос ществляют Упоследовательно от вершины указанного угла вверх по наклонной поверхности с шагом, равным (0,4-0,8)Ьл Улучшается формировайие валиков и повышается качество наплавленного металла. 2 табл,где Чн - скорость наплавки, м/ч;Ьл - ширина ленточного электрода, мм, при этом переднюю кромку ленточного электрода направляют в сторону вершины угла между наплавляемой поверхностью и горизонтальной плоскостью, а наложение валиков осуществляют от вершины упомянутого угла вверх по наклонной поверхности с шагом (0,3 - 0.8)Ьл.Расширение технологических возможностей способа наплавки ленточным электродом за счет применения его при нанесении защитных и переходных покрытий на наклонные поверхности плоских и круглых изделий в случае невозможности установки наплавляемых поверхностей в горизонтальном положении (клиновидные направляющие, разделки патрубков и корпусов реакторов, для приварки этих патрубков, конусообразные изделия металлургических заводов и др.), При этомобеспечивается повышение качества наплавленного металла, т.е, уменьшается глубина проплавления, исключаетсявероятность образования шлаковых включений и подрезов по линии сплавления двух 5соседних валиков, путем последовательного наложения валиков на наклонную поверхность, регулируется длина жидкойметаллической ванны и характер ее кристаллизации за счет изменения угла разво- "0рота широкой плоскости ленточногоэлектрода по отношению к направлению наплавки, к вектору скорости наплавки, регулируется величина тепловложения вжидкую металлическую ванну, Последниефакторы оказывают положительное влияние также на качество формирования валиковулучшая его,В предложенном изобретении необходимо осуществлять подачу ленточного электрода в зону его плавления под прямымуглом к наплавляемой поверхности, что позволяет обеспечить качество наплавленного металла и улучшить формирование. Приэтом следует отметить, что как показали эксперименты, отклонение от прямого угла может составлять не более +5, т.е. долженсоставлять 85 - 95, В случае повышения указанных отклонений от прямого угла междунаправлением подачи ленточного электрода в зону его плавления и наплавляемойповерхностью приводит к образованиюподрезов и интенсивного выдавливанияжидкого металла в направлении, противоположном увеличению указанного прямогоугла сверх принятых пределов, Это нарушает качество формирования валиков, способствует существенному увеличению глубиныпроплавления, повышению в зоне перекры. тия валиков значительного количества шлаковых включений и недопустимых подрезов,Угол (а) наклона наплавляемой поверхностик горизонтальной поверхности выбирают впределах 2-45 О, В случае уменьшения угланаклона менее 2 наплавка будет осуществляться практически на горизонтальную поверхность и применение предлагаемогоспособа нецелесообразно. Повышение угланаклона наплавляемой поверхности к горизонтальной более 45 приводит к нарушению формирования валиков из-за стеканияжидкой металлической ванны вниз, увели-.чивается количество шлаковых включений инесплавлений с основным металлом вследствие натекания металла на жидкий шлак снижней стороны наплавляемой поверхности, отсутствие смачиваемости основногометалла жидким в этой зоне. С верхней стороны валика образуются существенные подрезы, связанные со стеканием жидкой прослойки, образующейся между основным металлом и сварочной дугой и предохраняющей усиленное проплавление основного металла, Определяющая кромка ленты, т,е. угол (у) между широкой поверхностью ленточного электрода и направлением наплавки, должна удовлетворять условию 0у 90 О должна быть расположена со стороны вершины угла (а), что позволяет обеспечить качество наплавленного металла и хорошее формирование валиков, Когда передняя кромка ленты располагается со стороны, обратной вершине угла между наплавляемой поверхностью и горизонтальной плоскостью, то это приведет к натеканию жидкой металлической ванны на основной нерасплавленный металл, несплавлениям в этих местах, а такжепоявлению подрезов по кромке валиков состороны, противоположной вершине угла наклона наплавляемой поверхности.Все это нарушает качество наплавляемого, ведет к ухудшению формирования иуменьшению технологических возможностей способа наплавки ленточным электродом, При этом угол разворота ленточного электрода зависит от угла между наплавляемой поверхностью и горизонтальной плоскостью, определяемого конструкцией изделия, скоростью наплавки и шириной ленточного электрода, которые выбираются исходя из технологических соображений. Условия выбора угла разворота ленточногоэлектрода установлены путем статической обработки множества экспериментальных данных, а также исходя из физических особенностей влияниями, Ч и Ьп на определяемый параметр. Критерием отбораэкспериментов, входящих в последующую математическую обработку, являлось качественное формирование валиков без шлаковых включений, подрезовсущественных наплывов и несплавлений, В результате обработки данных получено условие выбора угла разворота ленточного электрода в зависимости от основных параметров предлагаемого способа наплавки, таким образом)= 43 - :49( - )- ЬлЧем больше угол и ширина применяемой ленты, тем на меньший угол необходимо разворачивать ленточный электроц, т.кс увеличением у создается больше условий, способствующих стеканию жидкой металлической ванны; а повышение ширины применяемого для наплавки ленточного электрода приводит к увеличению объема жидкой металлической и шлаковой ванн, что также способствует повышению вероятности стекания последних. Увеличение скорости на- следующем нанесении слояи необходимо- плавки приводит к повышению теплоотвода сти существенных затрат на выравнивание в основной металл и скорости кристаллиза- наплавленной поверхности из-за образовации жидкого металла, что уменьшает объем ния ступенчатой поверхности, С другой стометаллической ванны и предотвращает воз роны превышение коэффициента более 0,8, можность стекания металла, и нарушению т,е. выбор шага перехода с валика на валик формирования валиков, т,е, для обеспече- будет максимальный, приведет к образования качества наплавленного металла воз- нию подрезав с верхней кромки валиков, можно производить наплавку на более неравномерному проплавлению, образованаклонные поверхности с использованием 10 нию шлаковых включений и трещин из-за ленты большой ширины при меньшем угле повышения вероятности стекания жидкой ее разворота и увеличенной скорости на- металлической и шлаковой ванны, Все это плавки, следовательно, с большей произво- приводит к нарушению качества наплавлево дительностью процесса наплавки. В ного металла и ухудшению формирования соотношении ( - ) приводится поправочныйн 15 поверхности.Ленточный электрод 1 подают в зону егокоэффициент, находящийся в пределах 43- плавления 2 перпендикулярно наплавляе-49. При определении величины разворота мой наклонной под углом а плоской 3 иленточного электрода использование зна-, круглой 4 поверхностям. При этом устанавчений коэффициента в указанных пределах 20 ливают рассчитанный по предложенной способствует качественному формирова- формуле угол у между широкой поверхнонию валиков при равных прочих условиях. стью ленточного электрода и вектором скоПрименениеже других значений коэффици- рости наплавки, На наплавляемой ентов в процессе наплавки, рассчитанном поверхности формируется ванна жидкого по предложенной зависимости, приводит к 25 металла 5, защищенная от взаимодействия натеканию жидкой металлической ванны на с воздухом слоем жидкого шлака 6 и нерас" жидкий шлак, образованию несплавлений и плавившегося флюса 7, В процессе наплавшлаковых включений по зоне сплавления, ки на наклонных плоских 3 или круглых 4 образованию подрезов и значительного пе- поверхностях образуются валики 7, репада высоты валика, т;е, нарушается ка Наплавку осуществляли на лаборатор., чество формирования валиков, что ном оборудовании следующим образом.приводит к необходимости проводить зна- Определяют угол наклона плоской по- чительные объемы ремонтных работ. Следу- верхности, которую необходимо наплавлять7ет отметить, что наложение валиков на и устанавливают ее таким образом, чтобы наклонную поверхность следует осуществ угол наклона (угол а) не превышал 45. Вылять последовательно от вершины угла на- бирают сечение ленточного электрода и усклона вверх по этой поверхности, В случае танавливают параметры режима наплавки, наложения валиков в обратном порядке или Исходя из выбранных ширины ленты, скоро- нарушении предложенной последователь- сти наплавки и угла наклона (а) наплавляености приводят к образованию шлаковых 40 мой поверхности, определяют угол включений в зоне сплавления вследствие разворота ленточного электрода. При этом возможности стекания металлической ван- опережающую кромку ленты располагают ны и образования подрезов с верхней кром-со стороны вершины угла наклона а, Устаки валиков и наплывов с нижней. Кроме навливают наплавочную головку. таким обтого, при соблюдении предложенного 45 разом, чтобы подача ленты в зону ее порядка наложения валиков, для исключе-плавления осуществлялась перпендикулярния возможности образования шлаковых но наплавляемой поверхности. Закорачивавключений, трещин необходимо выдержи- . ют ленту на изделие, засыпают флюс и вать шаг перехода с валика на валик, вели- включают процесс наплавки,чина которого определяется шириной 50 Проведена серия экспериментов, подприменяемого ленточного электрода, Исхо- тверждающая эффективность предлагаемодят из условий а =(0.3-0,8)Ьл. При этом ис- го способа наплавки наклонных пользовании большей ширины ленточного поверхностей. Для наплавки испольэовали электрода следует выбирать больший коэф- ленточные электроды толщиной 0,7 мм разфициент для определения величины шага 55 ной ширины см. табл.1), флюс ФЦ, П оперехода, В случае уменьшения коэффици- цесс осуществляли на лабораторнойроента при ширинеленточного электрода ме- установке в НПО ЦНИИТМАШ и в условияхее О,ЗЬл, при котором шаг перехода валика цеха на ПО "Ижорский завод". Параметрына валик будет минимальный, приводит к процесса и результаты экспериментовобразованию шлаковых включений при поШаг перехода валика ма валик а,мм Па мег ы ежима Ширина ленточного электр ДЭ, Ьл,мм Расположение оп- Парядокнанш ределяющей кром- сепия валиков ки ленточногоэлектрода Угол развороте ленты, град. у Угол на. клонэ мэ- плэвяяемоп поеерхнасти, аград. Качество нвплавленноо слоя Скорость наплавки Ч, и/ч Сэарач.мыд так1,А Напра. жение О,В20 40 15 24 36 36 5050 35 33 15 35 передняя кромка ленточного элшгг.родарасположение са стороны вершины угла между наплавляемоя поверхно,стью и гормзонтальнадплоскостью наложение вапиков осуществлялось последовагельна от вершины угла иежду наппавпенмод поверхностью и горизонтальное плоскостью 25 25 100 8 10 17 19 8 35 36 35 350 1200 15 15 5 43 45 44 18 26 36 36 80 80 1200 1200 100 00 33 32 30 46 33 32 20 10 17 27 2530. 3540 45 5 25 45 35 36 35 35 650 850 850 850 50 65 65 65 8 0 10 1 представлены в табл,2. Качество формирования внешней поверхности определяли визуально (по характеру чешуйчатости валика, наличие подрезов, крутизны краев валиков и величиной западаний), 5 Формула изобретенияСпособ наплавки ленточным электродом, при котором ленточный электрод подают в зону его плавления в вертикальной 10 плоскости, а широкую сторону ленты располагают под углом к вектору скорости наплавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения номенклатуры наплавляемых изделий и обеспечения качества на плавки наклонных поверхностей плоских и круглых изделий, ленточный электрод подают под углом 85-95 к наплавляемой поверхности, наклонную поверхность располагают к горизонтальной поверхности под углом а= 245, угол наклона у широкой стороны ленты к вектору скорости наплавки выбирают из условий)у =- (43 - 49)( - ")ф - Ьд 4,где Чн - скорость наплавки, м/ч;Ьд - ширина ленточного электрода, мм, при этом переднюю узкую кромку ленточного электрода направляют в сторону вершины угла между наплавляемой поверхностью и горизонтальной плоскостью, а наложение валиков осуществляют от вершины упомянутого угла вверх по наклонной поверхности с шагом, равным (0,3,0,8)Ьд,хорошее удовлетворительное (имеются западамия менеемм) хорошее удовяетворительное (имеются пре. вышения менее 1.8 мм) хорошее удовлетворитель. ное (имеются незначительные неровности по кромке валика) хорошее хорошее хорошее удовлетворительное (имеются зала. дания менее 0.8 мм10 1796372 Таблица 2 Качество наЭкспири- Ширина Шаг пе- Угол разрехода ворота валика ленточПа амет ы ежима Свароч- Напряный ток, жение,мент ленточплавленного О,В 1,А ного меэлектро-. да, Ь, ного на ваверхноталла лик, а, электромм сти, а, град. да,у,мм град 15 17 26 18 Составитель В. МастенкоТехред М,Моргентал Корректор И, Шмакова Редактор Т. Шагова Заказ 617 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская.наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 1 2 3 4 50 25 65 100 650 350 850 1200 36 36 36 36 Скорость наплавки Чн. м/ч Угол наклона на- плавляемой по 2 2 2 2 15 8 45 50 75 80 85 80 хорошее хорошее хорошее хо ошее
СмотретьЗаявка
4907734, 14.12.1990
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ "ЦНИИТМАШ"
МАСТЕНКО ВЛАДИМИР ЮРЬЕВИЧ, ТРОФИМОВ ИВАН ФЕДОРОВИЧ, ПОЛИЩУК АЛЕКСАНДР ФЕДОРОВИЧ, РЫБАКОВ ЭДГАР СЕРГЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: B23K 9/04
Метки: ленточным, наплавки, электродом
Опубликовано: 23.02.1993
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1796372-sposob-naplavki-lentochnym-ehlektrodom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ наплавки ленточным электродом</a>
Предыдущий патент: Установка для наплавки плоских деталей
Следующий патент: Регулятор сварочного тока
Случайный патент: Способ обработки сталей