RU2533515C1 - Method of induction surfacing - Google Patents
Method of induction surfacing Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
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:
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.
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)
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)
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 |
-
2013
- 2013-05-31 RU RU2013125420/02A patent/RU2533515C1/en active
Patent Citations (3)
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 |