RU2533515C1 - Method of induction surfacing - Google Patents

Method of induction surfacing Download PDF

Info

Publication number
RU2533515C1
RU2533515C1 RU2013125420/02A RU2013125420A RU2533515C1 RU 2533515 C1 RU2533515 C1 RU 2533515C1 RU 2013125420/02 A RU2013125420/02 A RU 2013125420/02A RU 2013125420 A RU2013125420 A RU 2013125420A RU 2533515 C1 RU2533515 C1 RU 2533515C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
product
deposited
plates
surfacing
plate
Prior art date
Application number
RU2013125420/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Николаевна Мендрух
Николай Викторович Мендрух
Наталья Сергеевна Терзиева
Original Assignee
Елена Николаевна Мендрух
Николай Викторович Мендрух
Наталья Сергеевна Терзиева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Елена Николаевна Мендрух, Николай Викторович Мендрух, Наталья Сергеевна Терзиева filed Critical Елена Николаевна Мендрух
Priority to RU2013125420/02A priority Critical patent/RU2533515C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533515C1 publication Critical patent/RU2533515C1/en

Links

Images

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and may be used for increasing wear resistance of outer cylindrical surfaces. Proposed method comprises placing the article horizontally, placing two plates in symmetry relative to vertical, plates being made of graphite and spaced there between being equal to width of ply being built-up and height exceeding ply height. Portion of facing material is applied between the plates. Facing material and article surface are processed unless their joint fusion. After processing by inductor and a melt hardening the article is turned through surfacing pitch equal to the sum of applied ply width and plate depth. Then, first plate as seen along turning direction is moved to the place occupied by the second plate. Surfacing material is applied between the plates and processed by inductor. After melt hardening, the article is again turned through the same surfacing pitch to reiterate surfacing cycles unless grooves are formed over its entire surface. Now the built-up surface is turned to required diameter.
EFFECT: optimised process, higher tribotechnical properties.
3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости наружных цилиндрических поверхностей изделий.The invention relates to mechanical engineering and can be used to increase the wear resistance of the outer cylindrical surfaces of the products.

Известен способ индукционной наплавки, заключающийся в том, что на наплавляемую поверхность изделия наносят слой наплавляемого материала (например, в виде пасты или шихты) и подвергают их совместному разогреванию токами высокой частоты при помощи индуктора - до оплавления поверхности изделия и расплавления наплавляемого материала; после отключения индуктора и остывания изделия и наплавленного материала на изделии образуется наплавленный слой (см., например, Аникин Н.А., Дробышевская Н.И., Дудинов В.А. и др. Справочник для изобретателя и рационализатора. Предисл. Изд. 3-е испр. и доп. Москва-Свердловск, Машгиз, 1962. 792 стр. с ил., стр.543).There is a method of induction surfacing, which consists in the fact that a layer of deposited material (for example, in the form of a paste or a mixture) is deposited on the surface to be welded and subjected to joint heating by high-frequency currents using an inductor until the surface of the product is melted and the deposited material is melted; after the inductor is turned off and the product and the deposited material are cooled, a deposited layer forms on the product (see, for example, Anikin N.A., Drobyshevskaya N.I., Dudinov V.A. et al. Handbook for the inventor and rationalizer. 3rd ed. And additional Moscow-Sverdlovsk, Mashgiz, 1962. 792 pp., Ill., P. 543).

Недостаток данного способа состоит в том, что он неприменим для наплавки наружных цилиндрических поверхностей, так как наплавляемый материал не удерживается на этих поверхностях вследствие их кривизны.The disadvantage of this method is that it is not applicable for surfacing of the outer cylindrical surfaces, since the deposited material is not held on these surfaces due to their curvature.

В качестве прототипа взят способ индукционной наплавки по АС СССР №1794610, кл. B23K 13/01, опубл. 15.02.1993 г., бюл. №6. Сущность его состоит в том, что из цилиндрической детали предварительно изготавливают правильный многогранник, нанесение наплавляемого материала осуществляют на каждую из граней, последовательно устанавливая их горизонтально, обрабатывают наплавляемый материал индуктором, после остывания расплава последовательно устанавливают горизонтально участки пересечения граней, повторяя при этом те же операции, процесс повторяют до получения слоя наплавленного материала требуемой толщины, после чего деталь обрабатывают до заданного диаметра.As a prototype, the method of induction surfacing according to the USSR AS No. 1794610, class. B23K 13/01, publ. 02/15/1993, bull. No. 6. Its essence is that the correct polyhedron is preliminarily made from a cylindrical part, the deposited material is applied to each of the faces, sequentially setting them horizontally, the deposited material is treated with an inductor, after cooling the melt, horizontally intersecting the sections of intersection of the faces is repeated, repeating the same operations , the process is repeated until a layer of deposited material of the required thickness is obtained, after which the part is processed to a predetermined diameter a.

Недостаток прототипа состоит в том, что по данному способу деталь перед наплавкой необходимо огранивать, что нетехнологично, приводит к перерасходу материала детали и требует дополнительных временных затрат; отдельный наплавляемый слой получается малой толщины, вследствие того что расплав стремится к растеканию и стеканию с его граней, это требует повторения большого количества отдельных наплавочных операций, что удлиняет процесс наплавления, тем более, что требуется после каждого отдельного наплавления дожидаться застывания расплава; при этом суммарный наплавленный слой получается неоднородным, что ухудшает его эксплуатационные качества; кроме того, суммарный наплавленный слой получается сплошным, а в случае необходимости выполнения в наплавленной поверхности масляных канавок (для улучшения триботехнических характеристик поверхности изделия) требуется производить дополнительные операции по их нарезанию в этой поверхности, что нетехнологично, требует дополнительных временных затрат и затруднительно, т.к. наплавленная поверхность имеет повышенную твердость.The disadvantage of the prototype is that in this method, the part before surfacing must be trimmed, which is not technologically advanced, leads to an overuse of the material of the part and requires additional time costs; a separate deposited layer is obtained with a small thickness, due to the fact that the melt tends to spread and drain from its faces, this requires the repetition of a large number of separate surfacing operations, which lengthens the deposition process, especially since it is necessary to wait for the melt to solidify after each individual deposition; while the total deposited layer is heterogeneous, which affects its performance; in addition, the total deposited layer is continuous, and if it is necessary to make oil grooves in the deposited surface (to improve the tribological characteristics of the product surface), additional operations are required to cut them in this surface, which is non-technological, requires additional time and is difficult, t. to. the deposited surface has increased hardness.

Изобретением решается задача оптимизации процесса наплавки и повышения триботехнических характеристик наплавленной поверхности.The invention solves the problem of optimizing the surfacing process and improving the tribological characteristics of the deposited surface.

Это достигается тем, что изделие с наплавляемой наружной цилиндрической поверхностью устанавливают горизонтально; на верхнюю часть поверхности, вдоль нее, симметрично относительно вертикали и радиально относительно изделия, устанавливают пару пластин, выполненных из термостойкого неметаллического материала, например графита, с расстоянием между ними, равным задаваемой ширине одноразово наплавляемого слоя, и высотой больше высоты этого слоя; наносят между пластинами порцию наплавляемого материала и обрабатывают его индуктором; после затвердевания расплава изделие проворачивают на величину шага наплавки, равного сумме ширины наплавленного слоя и толщины пластины; переставляют первую по ходу проворачивания изделия пластину на место, которое первоначально занимала вторая пластина; наносят вновь между пластинами наплавляемый материал и обрабатывают его индуктором; после затвердевания расплава изделие вновь проворачивают на тот же шаг наплавки; переставляют первую по ходу проворачивания изделия пластину на место, которое занимала до проворачивания вторая пластина, и повторяют циклы наплавки до наплавления поверхности изделия по всей его окружности; после окончания процесса наплавки изделие обтачивают до необходимого диаметра.This is achieved by the fact that the product with a built-in outer cylindrical surface is installed horizontally; on the upper part of the surface, along it, symmetrically with respect to the vertical and radially relative to the product, a pair of plates made of a heat-resistant non-metallic material, for example graphite, with a distance between them equal to the specified width of the one-time deposited layer and a height greater than the height of this layer; a portion of the deposited material is applied between the plates and treated with an inductor; after solidification of the melt, the product is cranked up by the step of surfacing equal to the sum of the width of the deposited layer and the thickness of the plate; rearrange the first plate in the direction of rotation of the product to the place that the second plate originally occupied; the deposited material is again applied between the plates and treated with an inductor; after solidification of the melt, the product is again rotated by the same step of surfacing; rearrange the first plate in the course of turning the product to the place that the second plate occupied before turning, and repeat the surfacing cycles until the surface of the product is fused over its entire circumference; after the end of the welding process, the product is grinded to the required diameter.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено изделие с наплавляемой поверхностью (вид с торца) в различные фазы процесса наплавки - фиг.1, 2, 3. На чертеже изображены: изделие 1; наплавляемая поверхность 2; пластины 3 и 4 толщиной m; наплавляемый материал 5 (слой толщиной h в средней его части); индуктор 6; ось вращения 7 изделия; направление вращения со изделия; угол 2α дуги окружности изделия, занимаемой одноразово наплавленным слоем; угол β дуги окружности изделия, занимаемой одноразово наплавленным слоем и одной пластиной; зазор 9 - между наплавленным слоем 8 поверхности 2.The invention is illustrated by drawings, which depict a product with a weld surface (end view) in various phases of the welding process - figure 1, 2, 3. The drawing shows: product 1; surfaced surface 2; plates 3 and 4 of thickness m; deposited material 5 (layer of thickness h in its middle part); inductor 6; axis of rotation 7 of the product; direction of rotation from the product; angle 2α of the arc of the circumference of the product, occupied by a one-time deposited layer; the angle β of the arc of the circumference of the product, occupied by a one-time deposited layer and one plate; the gap 9 is between the deposited layer 8 of the surface 2.

Реализуется предлагаемый способ следующим образом. Изделие 1 с наплавляемой наружной цилиндрической поверхностью 2 устанавливается горизонтально; на верхнюю часть поверхности, вдоль нее, симметрично относительно вертикали и радиально относительно изделия, устанавливают пару пластин 3 и 4, выполненных из термостойкого неметаллического материала, например графита, с расстоянием между ними, равным ширине одноразово наплавляемого слоя (ширина определяется, исходя из необходимой толщины наплавляемого слоя, диаметра изделия и кривизны наплавляемой поверхности; при этом количество одноразово наплавляемых слоев (n) равно:Implemented the proposed method as follows. Product 1 with a built-in outer cylindrical surface 2 is installed horizontally; a pair of plates 3 and 4 made of a heat-resistant non-metallic material, for example graphite, with a distance between them equal to the width of a one-time deposited layer (the width is determined based on the required thickness, is installed on the upper part of the surface, along it, symmetrically with respect to the vertical and radially relative to the product, the deposited layer, the diameter of the product and the curvature of the deposited surface; the number of one-time deposited layers (n) is:

n = C l + m

Figure 00000001
, n = C l + m
Figure 00000001
,

где C - длина окружности изделия;where C is the circumference of the product;

l - длина дуги окружности (C), занимаемой на окружности одноразово наплавляемым слоем;l is the length of the arc of a circle (C) occupied on the circle by a one-time deposited layer;

m - ширина пластины),m is the width of the plate),

и высотой больше высоты наплавляемого слоя; устанавливают на торцы изделия дискообразные торцевые накладки, контактирующие с торцами платин и образующие совместно с ними наплавочную ванну (не показано); наносят между пластинами порцию наплавляемого материала 5 и обрабатывают его индуктором; после затвердевания расплава изделие поворачивают на шаг наплавки, равный сумме ширины наплавленного слоя и толщины пластины - на угол β; переставляют первую по ходу проворачивания изделия пластину на место, освобожденное второй пластиной; наносят между пластинами наплавляемый материал и обрабатывают его индуктором; после затвердевания расплава изделие вновь проворачивают на такой же шаг наплавки; переставляют первую по ходу проворачивания изделия пластину на место, освобожденное при проворачивании изделия второй пластиной, и повторяют циклы наплавок до наплавления поверхности изделия по всей его окружности. По завершении наплавки всей поверхности наплавленную поверхность обтачивают до необходимого диаметра. Полученные при наплавке зазоры (9) между наплавленными участками (8) поверхности, образованные присутствовавшими при наплавке пластинами, используют при эксплуатации изделия в качестве смазочных канавок. Варьируя величины l, m, а также количество одноразово наплавляемых слоев (n), получают поверхность изделия с необходимыми триботехническими характеристиками.and higher than the height of the deposited layer; install disk-shaped end plates on the ends of the product in contact with the ends of the platinum and forming together with them a surfacing bath (not shown); a portion of the deposited material 5 is applied between the plates and treated with an inductor; after the solidification of the melt, the product is rotated by a step of surfacing equal to the sum of the width of the deposited layer and the thickness of the plate by an angle β; rearrange the first plate in the direction of rotation of the product to the place freed by the second plate; deposited between the plates deposited material and process it with an inductor; after the solidification of the melt, the product is again rotated to the same step of surfacing; rearrange the first plate during the rotation of the product to the place freed by turning the product by the second plate, and repeat the surfacing cycles until the surface of the product is fused over its entire circumference. Upon completion of the surfacing of the entire surface, the weld surface is grinded to the required diameter. The gaps obtained during surfacing (9) between the deposited sections (8) of the surface, formed by the plates present during surfacing, are used as lubrication grooves during operation of the product. By varying the values of l, m, as well as the number of one-time deposited layers (n), the surface of the product with the necessary tribotechnical characteristics is obtained.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ индукционной наплавки позволяет производить наплавление поверхностей более качественно, т.к. одноразово производится наплавка поверхности на полную необходимую высоту наплавляемого слоя на всю требуемую толщину, что способствует достижению однородности наплавленного слоя и повышению его эксплуатационных характеристик; данный способ не требует перерасхода материала изделия, идущего на срезание для получения наплавляемых граней; исключается операция на огранку изделия; повышается производительность труда, т.к. одноразово производится наплавка слоя требуемой толщины, снижается время ожидания затвердевания наплавляемых слоев; за счет образования на поверхности смазочных канавок повышаются триботехнические характеристики наплавленного слоя, что способствует повышению его износостойкости и долговечности.Compared with the prototype, the proposed method of induction surfacing allows for surfacing more efficiently, because the surface is surfaced once at the full required height of the deposited layer to the entire required thickness, which helps to achieve uniformity of the deposited layer and increase its operational characteristics; this method does not require cost overrun of the material of the product going to shear to obtain weldable faces; operation to cut the product is excluded; labor productivity increases since a one-time deposition of a layer of the required thickness is performed, the waiting time for the solidification of the deposited layers is reduced; due to the formation of lubricating grooves on the surface, the tribotechnical characteristics of the deposited layer increase, which contributes to its wear resistance and durability.

Claims (1)

Способ индукционной наплавки наружных цилиндрических поверхностей изделий, включающий установку изделия горизонтально, нанесение на часть наплавляемой поверхности изделия по всей его длине порции наплавляемого материала, обработку индуктором наплавляемого материала и поверхности изделия до их совместного расплавления, проворачивание изделия вокруг его продольной оси симметрии после затвердевания расплава на шаг наплавки, повторение аналогичных операций до получения наплавленного слоя по всей окружности изделия и последующее обтачивание изделия с наплавленной поверхностью до необходимого диаметра, отличающийся тем, что перед нанесением наплавляемого материала на часть наплавляемой поверхности изделия симметрично относительно вертикали изделия устанавливают пару пластин, выполненных из графита, расстояние между которыми равно задаваемой ширине наплавляемого слоя, а высота - больше высоты упомянутого слоя, при этом порцию наплавляемого материала наносят между пластинами и после обработки индуктором и затвердевания расплава изделие проворачивают на шаг наплавки, равный сумме ширины наплавленного слоя и толщины пластины, затем переставляют первую по ходу проворачивания изделия пластину на место, которое занимала первоначально вторая пластина, наносят между пластинами порцию наплавляемого материала и обрабатывают его индуктором, а после затвердевания расплава изделие вновь проворачивают на такой же шаг наплавки и повторяют циклы наплавок до наплавления поверхности изделия по всей его окружности с образованием канавок. The method of induction surfacing of the outer cylindrical surfaces of products, including installing the product horizontally, applying to the part of the surface of the product along its entire length a portion of the deposited material, treating the deposited material with the inductor and the surface of the product until they are melted together, turning the product around its longitudinal axis of symmetry after the melt has solidified deposition step, repetition of similar operations to obtain a deposited layer around the entire circumference of the product and subsequent wrapping pumping the product with the deposited surface to the required diameter, characterized in that before applying the deposited material to a part of the deposited surface of the product, a pair of plates made of graphite are installed symmetrically relative to the vertical of the product, the distance between which is equal to the specified width of the deposited layer, and the height is greater than the height of the said layer , while a portion of the deposited material is applied between the plates and after processing with an inductor and solidification of the melt, the product is turned a step Avki, equal to the sum of the width of the deposited layer and the thickness of the plate, then they rearrange the first plate in the direction of rotation of the product to the place that was originally occupied by the second plate, a portion of the deposited material is applied between the plates and treated with an inductor, and after the melt has solidified, the product is again rotated by the same step deposition and repeat the deposition cycles until deposition of the surface of the product along its entire circumference with the formation of grooves.
RU2013125420/02A 2013-05-31 2013-05-31 Method of induction surfacing RU2533515C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013125420/02A RU2533515C1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Method of induction surfacing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013125420/02A RU2533515C1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Method of induction surfacing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2533515C1 true RU2533515C1 (en) 2014-11-20

Family

ID=53382739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013125420/02A RU2533515C1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Method of induction surfacing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533515C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133661C1 (en) * 1997-10-15 1999-07-27 Инженерный центр "Сплав" Method and apparatus for induction fusion of cylindrical products
US20030127453A1 (en) * 2001-05-31 2003-07-10 Kichline John L. Method for performing a magnetic pulse welding operation
US20060131300A1 (en) * 2004-11-24 2006-06-22 Yablochnikov Boris A Method for performing a magnetic pulse welding operation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133661C1 (en) * 1997-10-15 1999-07-27 Инженерный центр "Сплав" Method and apparatus for induction fusion of cylindrical products
US20030127453A1 (en) * 2001-05-31 2003-07-10 Kichline John L. Method for performing a magnetic pulse welding operation
US20060131300A1 (en) * 2004-11-24 2006-06-22 Yablochnikov Boris A Method for performing a magnetic pulse welding operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105377486A (en) Method for working a running surface of a cylinder of an internal combustion engine
RU2014116625A (en) HOLES-FORMING LAYING HEAD OF A ROLLING MACHINE WITH A TRAJECTORY OR A TUBE WITH A DESIGN OF AN ENCLOSED LAYER
WO2010007635A1 (en) Method and device for localized induction hardening treatment of mechanical components, specifically thrust blocks for large-sized rolling bearings
RU2533515C1 (en) Method of induction surfacing
RU2697747C2 (en) Method of application of wear-resistant coatings on working surface of soil-cutting components of tillers
CN103920995B (en) Movement Method For Re-melting Cracks
US9227267B1 (en) Warm bond method for butt joining metal parts
CN102152081A (en) Manufacture method of vehicle rocker arm bearing
RU2492033C1 (en) Method of induction surfacing
NL1040566C2 (en) Method for manufacturing a carrier ring suitable for use in a drive belt for a continuously variable transmission.
RU2533517C1 (en) Method of induction surfacing
RU2529146C1 (en) Induction overlaying method
RU2464358C1 (en) Application method of wear-resistant coatings on working surface of parts of tillage machines
RU2491157C1 (en) Method of induction surfacing
JP6528098B2 (en) Method of manufacturing regenerative cooling combustion chamber for rocket and regenerative cooling combustion chamber for rocket
RU2739456C2 (en) Device for quenching of forming rolls
RU2537983C1 (en) Method of induction surfacing
RU2521922C2 (en) Making of weld at welding or surfacing of parts from difficult-to-weld metals and alloys
RU2345942C1 (en) Long-length auger and method of its manufacture
US20200199704A1 (en) Method for heat treating with a gradual temperature profile
RU2727780C1 (en) Method for determining depth of penetration of electromagnetic field into metal
EP3128016A1 (en) Work piece for high-frequency quenching
RU2013123280A (en) METHOD OF INDUCTION SURFACE
RU2673900C1 (en) Method of repairing strengthened by induction hardening crankshafts of internal combustion engines
RU2255845C1 (en) Method for making part with surfaced coating and part made with use of such method