способ наплавки износостойких покрытий

Формула изобретения

Способ наплавки износостойких покрытий на детали из титановых сплавов, работающих в условиях трения и ударных нагрузок, плавящимся электродом в среде защитных газов, отличающийся тем, что в качестве плавящегося электрода используют сварочную проволоку из титановых сплавов, при этом твердость наплавки обеспечивают путем легирования наплавляемого металла кислородом за счет его добавления в защитный инертный газ, причем содержание кислорода в газовой смеси составляет до 20%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сварочного производства, а именно способу наплавки износостойких покрытий, и может быть использовано при получении покрытий на деталях из титановых сплавов, работающих в условиях трения, ударных нагрузок для различных отраслей промышленности.

Известен способ наплавки уплотнительных поверхностей [Титановые сплавы для морской техники. / И.В.Горынин, С.С.Ушков, А.Н.Хатунцев, Н.И.Лошакова. - СПб.: Политехника, 2007. - 387 с.] заключающийся в аргонодуговой наплавке неплавящимся электродом присадочной проволоки из титановых сплавов, насыщенной кислородом. Недостатком этого способа является сложная, длительная и дорогостоящая технология насыщения присадочной проволоки кислородом путем ее оксидирования в муфельной печи при высокой температуре с последующей дегазацией в вакуумной печи, низкая производительность операции наплавки, а также недостаточные показатели износостойкости.

В качестве прототипа взят способ сварки плавящимся электродом в защитных газах [Металлургия и технология сварки титана и его сплавов./Под ред. Гуревича С.М. - Киев: Наук. Думка, 1979] применяемый для конструктивной сварки деталей и узлов из титановых сплавов, но не используемый ранее для наплавки покрытий со специальными свойствами, в том числе работающих в условиях трения, ударных нагрузок.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение износостойкости наплавляемых покрытий, снижение их стоимости, расширение области применения.

Сущность способа заключается в наплавке износостойких покрытий на поверхность деталей из титановых сплавов плавящимся электродом в среде защитных инертных газов. Особенностью заявляемого способа является то, что в качестве плавящегося электрода используется сварочная проволока из титановых сплавов, твердость наплавки обеспечивается путем легирования наплавляемого металла кислородом за счет его добавления в защитный инертный газ, причем содержание кислорода в газовой смеси может составлять до 20%. Указанное содержание кислорода в защитном газе обеспечивает твердость в наплавленном металле до 5400МПа при удовлетворительных прочностных свойствах, что повышает износостойкость наплавленного слоя.

Применение данного способа повышает износостойкость наплавленного слоя, увеличивает производительность операции наплавки, снижает стоимость присадочного материала и наплавленного слоя в целом. Изменение процентного содержания кислорода в защитном газе позволяет плавно регулировать твердость наплавленного металла без сложных технологических приемов, расширяя этим область применения способа.

В способе наплавки износостойких покрытий на поверхность деталей из титановых сплавов в качестве плавящегося электрода используют сварочную проволоку из титановых сплавов ПТ-7М или ВТ6в, в качестве защитной среды используют газовую смесь из аргона и кислорода. Содержание кислорода в газовой смеси может составлять до 20%, что приводит к увеличению твердости в наплавленном металле до 5400МПа, повышая износостойкость наплавленного слоя.

Примером применения данного способа является способ механизированной сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, при котором в качестве плавящегося электрода используют сварочную проволоку из титанового сплава марки ПТ-7М диаметром 1,6 мм. Наплавку на деталь выполняют в три слоя при силе сварочного тока 300А, скорости сварки 0,3 м/мин, содержании кислорода в газовой смеси 18%. При таких режимах обеспечивается получение металла с твердостью в верхнем слое наплавки до 4900МПа, что повышает износостойкость наплавленных слоев.