RU2087280C1 - Способ изотермической плазменной наплавки валов - Google Patents
Способ изотермической плазменной наплавки валов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087280C1 RU2087280C1 RU94043393A RU94043393A RU2087280C1 RU 2087280 C1 RU2087280 C1 RU 2087280C1 RU 94043393 A RU94043393 A RU 94043393A RU 94043393 A RU94043393 A RU 94043393A RU 2087280 C1 RU2087280 C1 RU 2087280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- surfacing
- temperature
- facing
- plasma
- hard
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
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.
Description
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):
где T0 начальная температура поверхности;
qn эффективная тепловая мощность дуги;
V линейная скорость наплавки;
R радиус наплавляемого вала;
cρ удельная объемная теплоемкость наплавляемого изделия;
n, N число витков от начала наплавки (выражение (1) описывает процесс в подвижной системе координат, с точкой отсчета в центре плазменной дуги);
функция распространения тепла по радиусу цилиндра;
μ корни функции Бесселя от действительного аргумента первого рода нулевого порядка (m1= 0;μ2= 3,83; μ3= 7,02 и т.д.);
безразмерная продолжительность наплавки n витков (а коэффициент температуропроводности);
отношение шага наплавки H к радиусу вала.
где T0 начальная температура поверхности;
qn эффективная тепловая мощность дуги;
V линейная скорость наплавки;
R радиус наплавляемого вала;
cρ удельная объемная теплоемкость наплавляемого изделия;
n, N число витков от начала наплавки (выражение (1) описывает процесс в подвижной системе координат, с точкой отсчета в центре плазменной дуги);
функция распространения тепла по радиусу цилиндра;
μ корни функции Бесселя от действительного аргумента первого рода нулевого порядка (m1= 0;μ2= 3,83; μ3= 7,02 и т.д.);
безразмерная продолжительность наплавки n витков (а коэффициент температуропроводности);
отношение шага наплавки H к радиусу вала.
С увеличением количества витков наплавки N из-за повышения температуры изделия ширина наплавочного валика В увеличивается, одновременно растет глубина проплавления, изменяется степень перемешивания материалов покрытия и основы. Это приводит к неоднородности покрытия по составу и физико-химическим свойствам, снижению его потребительских качеств.
Сущность изобретения составляет способ и устройство плазменной наплавки валов, предупреждающие чрезмерный рост температуры в зоне формирования наплавочного валика и ограничивающие увеличение его размеров в процессе нанесения покрытия.
На фиг. 1 представлен расчетный график процесса с регулированием мощности дуги по температуре перед фронтом наплавки; на фиг. 2 циклы наплавок: а) при постоянной мощности дуги (сила тока I=const) и б) с регулированием мощности (силы тока) управляющим пирометром.
на фиг. 3 схема устройства изотермической плазменной наплавки где 1-источник питания 2 упpавляющий блок, 4-плазмотрон с приспособлением для подачи наплавочного материала, 6-пирометр.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Для поддержания постоянной температуры поверхности перед плазменной дугой тепловая мощность дуги при наплавке очередного валика, следующего за ранее наплавленными (в подвижной системе координат это наплавочный валик принимается первым), должна составлять:
где Tст выбранный уровень температуры поверхности;
q мощность дуги при наплавке n-го наплавочного валика.
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 δ ширине наплавочного валика В, шаге наплавки Н и линейной скорости V определяется по температуре теплового насыщения Tст=Tт.н, рассчитываемой по выражению (1) при N → ∞
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.
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 ΔI 10-20% Iном.
При следующем повышении температуры до Tт.н. добавка тока ΔI снимается и т. д. Цикл наплавки с регулированием тока по показаниям пирометра показан на фиг. 3. Устройство обеспечивает управление процессом приближенно воспроизводящее график регулирования, показанный на фиг. 1. Для сравнения на фиг. 3 показаны параметры процесса наплавки при постоянной мощности (токе) дуги.
Claims (1)
- 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94043393A RU2087280C1 (ru) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Способ изотермической плазменной наплавки валов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94043393A RU2087280C1 (ru) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Способ изотермической плазменной наплавки валов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94043393A RU94043393A (ru) | 1996-10-20 |
RU2087280C1 true RU2087280C1 (ru) | 1997-08-20 |
Family
ID=20163036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94043393A RU2087280C1 (ru) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Способ изотермической плазменной наплавки валов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087280C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105689872A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-06-22 | 中国人民解放军第五七九工厂 | 薄壁环形件外表面磨损修复方法及其辅助装置 |
-
1994
- 1994-12-08 RU RU94043393A patent/RU2087280C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой.- М.: Машиностроение, 1987, с. 57. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105689872A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-06-22 | 中国人民解放军第五七九工厂 | 薄壁环形件外表面磨损修复方法及其辅助装置 |
CN105689872B (zh) * | 2015-12-16 | 2018-04-20 | 中国人民解放军第五七一九工厂 | 薄壁环形件外表面磨损修复方法及其辅助装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94043393A (ru) | 1996-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10888944B2 (en) | Method and system of using consumable with weld puddle | |
CN105555457B (zh) | 具有使用感应加热头加热和/或冷却的金属加热和加工系统及方法 | |
US9782850B2 (en) | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding | |
US9718147B2 (en) | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for root pass welding of the inner diameter of clad pipe | |
US9457432B2 (en) | Apparatus and method for laser cleaning of coated materials prior to welding | |
US20150283638A1 (en) | Method and system to use ac welding waveform and enhanced consumable to improve welding of galvanized workpiece | |
US20150096963A1 (en) | Laser cladding with programmed beam size adjustment | |
US20190240758A1 (en) | Short circuit welding method and device for carrying out such a short circuit welding method | |
KR20150038082A (ko) | 클래딩 공정의 에징 방법 및 시스템 | |
US20080272112A1 (en) | Hard-Soldering Method and Device | |
RU2087280C1 (ru) | Способ изотермической плазменной наплавки валов | |
CN108927600A (zh) | 使用消耗品和热源与焊接熔池的方法和系统 | |
RU2571668C2 (ru) | Способ дуговой сварки штучным покрытым электродом | |
RU2618013C1 (ru) | Способ лазерной наплавки металлических покрытий | |
RU2087281C1 (ru) | Способ плазменной наплавки валов с постоянной шириной наплавочного валика | |
CA2972027C (en) | Inline plasma-based system and method for thermal treatment of continuous products | |
RU2431684C1 (ru) | Способ поверхностного упрочнения цилиндрических деталей из закаливающихся сплавов | |
RU2367546C2 (ru) | Способ наплавки трехфазной дугой | |
JP4948973B2 (ja) | 鋳鋼片の溶融深さ測定方法および鋳鋼片の表層処理方法 | |
RU2129937C1 (ru) | Способ механизированной плазменной наплавки деталей | |
RU2165831C2 (ru) | Способ плазменной наплавки | |
Nefedov | Plasma-powder surfacing of the ends of shafts | |
BE461139A (ru) | ||
US20060006151A1 (en) | Extending the life of an amorphous hardface by introduction of pellets | |
JPH02127971A (ja) | ろう付け方法 |