RU2625516C1 - Method of micro arc oxidation of rods from titanium wire for implementation of wear-resistant pads - Google Patents
Method of micro arc oxidation of rods from titanium wire for implementation of wear-resistant pads Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625516C1 RU2625516C1 RU2016107571A RU2016107571A RU2625516C1 RU 2625516 C1 RU2625516 C1 RU 2625516C1 RU 2016107571 A RU2016107571 A RU 2016107571A RU 2016107571 A RU2016107571 A RU 2016107571A RU 2625516 C1 RU2625516 C1 RU 2625516C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wear
- arc oxidation
- micro arc
- titanium
- resistant pads
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/26—Anodisation of refractory metals or alloys based thereon
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оксидированию материалов методом электрохимической обработки и может быть применено для оксидирования сварочной проволоки из титановых сплавов, применяемой при изготовлении изделий судовой арматуры и механизмов, изделий химического машиностроения и др.The invention relates to the oxidation of materials by electrochemical processing and can be used to oxidize a welding wire from titanium alloys used in the manufacture of ship fittings and mechanisms, chemical engineering products, etc.
Известна сварочная проволока из титанового сплава марки ПТ-7М по ГОСТ 27265-87, которая применяется как наплавочный материал для упрочнения трущихся поверхностей после предварительного термического оксидирования в открытой воздушной среде при температуре 750-800°С. Такая обработка приводит к образованию на поверхности проволоки окисной пленки, кислород которой является легирующим элементом при наплавке, повышая тем самым сопротивление износу поверхности изделия.Known welding wire made of titanium alloy PT-7M according to GOST 27265-87, which is used as a surfacing material for hardening rubbing surfaces after preliminary thermal oxidation in open air at a temperature of 750-800 ° C. Such processing leads to the formation of an oxide film on the surface of the wire, the oxygen of which is an alloying element during surfacing, thereby increasing the wear resistance of the product surface.
Однако операция оксидирования в воздушной среде приводит одновременно к совершенно нежелательному наводороживанию сварочной проволоки.However, the operation of oxidation in air leads simultaneously to completely undesirable hydrogenation of the welding wire.
Содержание водорода в проволоке возрастает с 0,002% до 0,015-0,020%, что совершенно недопустимо при наплавочных работах на поверхности титановых сплавов.The hydrogen content in the wire increases from 0.002% to 0.015-0.020%, which is completely unacceptable during surfacing on the surface of titanium alloys.
В связи с этим, после оксидирования проволока подвергается дегазации для удаления водорода в вакуумных печах при температуре 750-900°С в течение 5-10 час, что является трудоемкой и дорогостоящей операцией. По этой технологии в настоящее время приготавливается практически весь наплавочный материал.In this regard, after oxidation, the wire is degassed to remove hydrogen in vacuum furnaces at a temperature of 750-900 ° C for 5-10 hours, which is a laborious and expensive operation. Using this technology, almost all surfacing material is currently being prepared.
С целью снижения трудоемкости и стоимости изготовления в настоящем изобретении предлагается для оксидирования сварочной проволоки использовать метод микродугового оксидирования, который полностью исключает необходимость выполнения операции дегазации.In order to reduce the complexity and cost of manufacture, the present invention proposes to use the microarc oxidation method for oxidizing the welding wire, which completely eliminates the need for a degassing operation.
Наиболее близким техническим решением и принятым нами за прототип является «Способ микродугового оксидирования присадочных прутков из титанового сплава для антифрикционной наплавки», включающий микродуговое оксидирование сварочной проволоки ВТ6св вначале в растворе NaAlO2 с концентрацией (15±1) г/л, рН 11,5÷12 при напряжении 280÷300 В, при температуре 20÷24°С в течение (15÷1) минут; затем в водном растворе Na3PO4 с концентрацией (14±1) г/л, рН 10,5÷11,0 при напряжении 290÷310 В, при температуре 16÷20°С в течение (18±1) минут, предложенный ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» (патент № 2483146 от 27.05.2013.).The closest technical solution and adopted by us for the prototype is the "Method of microarc oxidation of filler rods made of titanium alloy for antifriction surfacing", including microarc oxidation of VT6cw welding wire, first in NaAlO 2 solution with a concentration of (15 ± 1) g / l, pH 11.5 ÷ 12 at a voltage of 280 ÷ 300 V, at a temperature of 20 ÷ 24 ° C for (15 ÷ 1) minutes; then in an aqueous solution of Na 3 PO 4 with a concentration of (14 ± 1) g / l, pH 10.5 ÷ 11.0 at a voltage of 290 ÷ 310 V, at a temperature of 16 ÷ 20 ° C for (18 ± 1) minutes, proposed by the Federal State Unitary Enterprise “Central Research Institute of CM“ Prometey ”(patent No. 2483146 dated 05/27/2013.).
Недостатком данного метода является то, что при выполнении наплавки твердость наплавленного металла не превышает 450÷480 кгс/мм2. Наплавки с такой твердостью имеют ограниченный ресурс работы, особенно при жестких режимах циклического нагружения. Для повышения ресурса работы титановой арматуры необходимо увеличение твердости наплавленного металла.The disadvantage of this method is that when surfacing, the hardness of the deposited metal does not exceed 450 ÷ 480 kgf / mm 2 . Surfacing with such hardness has a limited service life, especially under severe cyclic loading conditions. To increase the service life of titanium reinforcement, it is necessary to increase the hardness of the weld metal.
Техническим результатом изобретения является разработка режимов микродугового оксидирования прутков из титановой проволоки для износостойких наплавок, позволяющего обеспечить повышение твердости наплавленного металла до 500÷540 кгс/мм2.The technical result of the invention is the development of modes of microarc oxidation of titanium wire rods for wear-resistant surfacing, allowing to increase the hardness of the weld metal up to 500 ÷ 540 kgf / mm 2 .
Технический результат достигается за счет того, что присадочные прутки изготавливают из сварочной титановой проволоки марки ВТ6св, а микродуговое оксидирование выполняют в водном электролите с раствором Na3PO4 с концентрацией 14 г/л, рН 10,5÷11,0 при напряжении 290÷310 В, при температуре 20°С в течение (150±10) минут.The technical result is achieved due to the fact that the filler rods are made of welding titanium wire grade VT6sv, and microarc oxidation is performed in an aqueous electrolyte with a solution of Na 3 PO 4 with a concentration of 14 g / l, pH 10.5 ÷ 11.0 at a voltage of 290 ÷ 310 V, at a temperature of 20 ° C for (150 ± 10) minutes.
В лабораторных условиях была взята сварочная проволока из титанового сплава марки ВТ6св по ГОСТ 27265-87 (Ti-основа, Al-4%, V-3%) и приготовлены электролит: раствор фосфата натрия Na3PO4 с концентрацией 14,0 г/л. После чего было проведено нанесение покрытий в растворе Na3PO4 при напряжении 290 В, 300 В, 310 В в течение 140 мин, 150 мин и 160 мин при температуре 20°С.In laboratory conditions, a welding wire made of VT6sv titanium alloy according to GOST 27265-87 (Ti-base, Al-4%, V-3%) was taken and an electrolyte was prepared: a solution of sodium phosphate Na 3 PO 4 with a concentration of 14.0 g / l After that, the coating was applied in a solution of Na 3 PO 4 at a voltage of 290 V, 300 V, 310 V for 140 minutes, 150 minutes and 160 minutes at a temperature of 20 ° C.
В таблице 1 приведены параметры предлагаемого и известного способов.Table 1 shows the parameters of the proposed and known methods.
Режимы МДО оценивались замерами твердости наплавленного металла. Приведенный режим обеспечивает стабильный диапазон распределения твердости в наплавке в пределах 500÷540 кгс/мм2.MAO modes were evaluated by measuring the hardness of the deposited metal. The above mode provides a stable range of distribution of hardness in the surfacing within 500 ÷ 540 kgf / mm 2 .
Технико-экономические преимущества от применения указанного способа по сравнению с прототипом выразятся в увеличении срока службы и надежности изделий судовой арматуры и механизмов из титановых сплавов за счет увеличения твердости металла уплотнительных поверхностей арматуры.Technical and economic benefits from the application of this method in comparison with the prototype will be expressed in an increase in the service life and reliability of products of marine fittings and mechanisms made of titanium alloys by increasing the hardness of the metal on the sealing surfaces of the reinforcement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016107571A RU2625516C1 (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | Method of micro arc oxidation of rods from titanium wire for implementation of wear-resistant pads |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016107571A RU2625516C1 (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | Method of micro arc oxidation of rods from titanium wire for implementation of wear-resistant pads |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2625516C1 true RU2625516C1 (en) | 2017-07-14 |
Family
ID=59495448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016107571A RU2625516C1 (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | Method of micro arc oxidation of rods from titanium wire for implementation of wear-resistant pads |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2625516C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2070622C1 (en) * | 1993-06-24 | 1996-12-20 | Василий Александрович Большаков | Method of applying ceramic coating onto a metal surface by microarc anodizing technique and used electrolyte |
| RU2391449C1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-06-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Method of microarc oxidation of titanium wire for antifriction weldup |
| RU2483146C1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-05-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) | Method of micro arc oxidising of titanium alloy bars for antifriction weld deposition |
| CN105002545A (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-28 | 北京师范大学 | Production method of protection film for nuclear fuel rod zirconium alloy cladding laser welded joint |
-
2016
- 2016-03-01 RU RU2016107571A patent/RU2625516C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2070622C1 (en) * | 1993-06-24 | 1996-12-20 | Василий Александрович Большаков | Method of applying ceramic coating onto a metal surface by microarc anodizing technique and used electrolyte |
| RU2391449C1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-06-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Method of microarc oxidation of titanium wire for antifriction weldup |
| RU2483146C1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-05-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) | Method of micro arc oxidising of titanium alloy bars for antifriction weld deposition |
| CN105002545A (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-28 | 北京师范大学 | Production method of protection film for nuclear fuel rod zirconium alloy cladding laser welded joint |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Beltowska-Lehman et al. | Ni–W/ZrO2 nanocomposites obtained by ultrasonic DC electrodeposition | |
| Liu et al. | Combined corrosion and wear of aluminium alloy 7075-T6 | |
| CN104831332B (en) | A kind of method that steel surface directly generates the anti-corrosion differential arc oxidation film layer of black | |
| Kwolek | Hard anodic coatings on aluminum alloys | |
| Aliofkhazraei et al. | Fabrication of TiC/WC ultra hard nanocomposite layers by plasma electrolysis and study of its characteristics | |
| Kuznetsov et al. | Investigation of internal stresses in thin layer oxide coatings on aluminum alloys | |
| JP6557176B2 (en) | Piston for internal combustion engine and manufacturing method thereof | |
| CN106995932A (en) | The preparation method of aluminum alloy surface selfreparing differential arc oxidation composite ceramics film layer | |
| CN103849916B (en) | A kind of micro-arc oxidation prepares method and the microarc oxidation solution of titanium alloy surface best bright finish ceramic wearing coat | |
| RU2625516C1 (en) | Method of micro arc oxidation of rods from titanium wire for implementation of wear-resistant pads | |
| Niazi et al. | Structure–property correlation in EEMAO fabricated TiO2–Al2O3 nanocomposite coatings | |
| RU2483146C1 (en) | Method of micro arc oxidising of titanium alloy bars for antifriction weld deposition | |
| CN107460516A (en) | A kind of method for preparing highly corrosion resistant and anticorrosion stress-resistant performance ceramic film | |
| RU2391449C1 (en) | Method of microarc oxidation of titanium wire for antifriction weldup | |
| JP2001158995A (en) | Surface treatment method for si-base aluminum alloy | |
| Mundra et al. | Flash joining of metal-ceramic multi-layered sandwich structure | |
| Semboshi et al. | Electroforming of oxide-nanoparticle-reinforced copper-matrix composite | |
| Isfahani et al. | Electrophoretic deposition of Ni/SiO2 nanocomposite coating: fabrication process and tribological and corrosion properties | |
| Hari Krishna et al. | Influence of plasma electrolytic oxidation on corrosion characteristics of friction stir welded ZM21 magnesium alloy | |
| CA2847014A1 (en) | Lubricious composite oxide coating and process for making the same | |
| RU2437967C1 (en) | Procedure for sedimentation of composite coating nickel-vanadium-phosphorus-boron nitride | |
| CN109811385A (en) | Aluminium and aluminum alloy surface polyvinylidene fluoride/aluminum oxide composite membrane and preparation method thereof | |
| Danil’chuk et al. | Electrodeposition of Fe–W coatings from a citric bath with use of divided electrolytic cell | |
| JP2020033591A (en) | Production method of metal compact having anodic oxide film, metal compact having anodic oxide film, piston, and internal combustion engine | |
| CN106544606B (en) | A kind of preparation method of wear-resistant aluminum alloy axis pin |