способ изотермической плазменной наплавки валов
Классы МПК: | B23K9/04 для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки B23K10/02 плазменная сварка |
Автор(ы): | Нефедов Б.Б., Князев А.Ю., Стешенко В.А., Кузьмин Р.В. |
Патентообладатель(и): | Всероссийский научно-исследовательский институт технологии упрочнения, восстановления и изготовления деталей "Ремдеталь" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-12-08 публикация патента:
20.08.1997 |
Использование: механизированная плазменная наплавка валов и других тел вращения, в частности, небольшого диаметра. Сущность изобретения: до начала наплавки определяют температуру предельного теплового насыщения детали. Наплавку производят по винтовой линии. В процессе наплавки изменяют мощность дуги для обеспечения постоянных температурных условий формирования наплавочного валика при стабильных температурных условий на заданном уровне предельного теплового насыщения. Позволяет предупредить чрезмерный рост температуры в зоне формирования наплавочного валика и ограничить увеличение его размера в процессе нанесения покрытия. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Способ изотермической плазменной наплавки валов и других деталей типа тел вращения, при котором наплавку производят по винтовой линии, отличающийся тем, что предварительно определяют температуру предельного теплового насыщения детали, а в процессе наплавки изменяют мощность дуги для обеспечения формирования покрытия при стабильных температурных условиях на заданном уровне предельного теплового насыщения.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам и оборудованию механизированной плазменной наплавки по винтовой линии валов и других деталей типа тел вращения. Механизированная плазменная наплавка валов выполняется при постоянной мощности (тока) дуги. Причем мощность (ток) дуги выбираются экспериментально из условия формирования покрытия при начальной температуре изделия, т.е. температуры окружающей среды или температуры предварительного подогрева. По ходу наплавки деталь нагревается. Температура поверхности детали по фронту наплавки (перед плазменной дугой) может быть определена по выражению (Махненко В.И, Кравцов Т.Г. Тепловые процессы при механизированной наплавке деталей типа круговых цилиндров. Киев. Наукова думка, 1976, с. 159; Нефедов Б. Б. Расчет режимов плазменно-порошковой наплавки. ЦНИИТУВИД, М. 1992, с. 30):![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087280/2087280-2t.gif)
где T0 начальная температура поверхности;
qn эффективная тепловая мощность дуги;
V линейная скорость наплавки;
R радиус наплавляемого вала;
c
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087012/961.gif)
n, N число витков от начала наплавки (выражение (1) описывает процесс в подвижной системе координат, с точкой отсчета в центре плазменной дуги);
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087280/2087280-3t.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087006/956.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087006/956.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087006/956.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087280/2087280-4t.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087280/2087280-5t.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087280/2087280-6t.gif)
где Tст выбранный уровень температуры поверхности;
q мощность дуги при наплавке n-го наплавочного валика. Управление процессом (регулирование мощности дуги) начинается при нагреве поверхности изделия до температуры Tст (на фиг. 1 начало регулирования после 6-го витка наплавки). Уровень нагрева поверхности Tст при заданных значениях толщины наплавки
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087038/948.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087031/8594.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087280/8734.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087280/2087280-7t.gif)
Устройство, реализующее принцип изотермической плазменной наплавки (фиг. 2), представляет установку механизированной плазменной наплавки, оснащенную приводом (3) вращения изделия (5) и продольного перемещения плазмотрона с устройством подачи присадочного материала, и отличающееся наличием дистанционного измерителя температуры и связанного с ним управляющего устройства. Наплавка начинается при начальном значении тока дуги Iнач, которое выбирается по начальной температуре детали. По достижении температуры стабилизации Tст.=Tт.н. управляющее устройство сбрасывает ток дуги до Iном, величина которого рассчитывается по температуре теплового насыщения Tт.н.. Если в процессе наплавки температура падает ниже Tт.н., управляющее устройство увеличивает ток на
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087003/916.gif)
![способ изотермической плазменной наплавки валов, патент № 2087280](/images/patents/385/2087003/916.gif)
Класс B23K9/04 для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки
Класс B23K10/02 плазменная сварка