SU1088885A1

SU1088885A1 - Apparatus for depositing coating from metal powder on an article

Info

Publication number: SU1088885A1
Application number: SU833543175A
Authority: SU
Inventors: Владимир Кириллович Ярошевич; Нил Николаевич Дорожкин; Валентин Федорович Ванчукевич; Оксана Владимировна Ярошевич; Торий Мейерович Абрамович
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1983-01-21
Publication date: 1984-04-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА НА ИЗДЕЛИЕ, содержащее корпус, узел вращени с полым приводным валом, зажимное приспособление, вибратор и источник нагрева, отличающеес тем, что, с целью снижени времени на последующую меха- г, Ническую обработку издели путем уменьшени припусков, оно снабжено крышкой из изол ционного материала с кольцеЁой щелью дл размещени порошка , закрепленной на валу посредством подпружиненного штока и клина,. (ЛA DEVICE FOR DRAWING A METAL POWDER COATING ON A PRODUCT, comprising a housing, a rotation unit with a hollow drive shaft, a clamping device, a vibrator and a heating source, characterized in that, in order to reduce the time for the subsequent mechanism, it is provided with an insulating material cover with an annular slot to accommodate the powder fixed to the shaft by means of a spring-loaded stem and a wedge. (L

Description

ооoo

00 00 0000 00 00

ел 1 Изобретение относитс к технологии машиностроени , и частности, к устройствам дл нанесени металлических покрытий ИГ) порошковых материалов , и может быть использовано дл упрочнени торцовых поверхностей изделий и восстановлени их в процессе ремонта. Известно устройство дл электроконтактной наплавки торцовых уплотнений . Уплотнение устанавливают на нижней контактной плите машины рель ефной с арки. Кольцевую рабЪчую камеру , соответствующую размерам наплавл емого по ска, образуют внутреннее и наружное кольца из термостойкого электроизол ционного материала . В камеру помещают порошок, через который пропускают ток с помощью медного электрода. Уплотнение расплава осуществл ют перемещением верхней контактной плиты .Г13. К недостаткам указанного устройства относ тс возможность брака из делий вследствие образовани радиальных трещин и необходимость применени дополнительного технологического стального кольца дл устранени припекани порошка к рабочей поверхности электрода. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл нанесени покрыти из металлического порошка на изделие, содержащее корпус, узел вращени с полым приводным валом, зажимное приспособ ление, вибратор и источник нагрева Вибратор, выполнен в виде электромагнитов , установленных на плите, и диска, смонтированного на одном из концов приводного вала, а зажимное приспособление соединено с другим концом приводного вала и выполнено Б виде кольцевого биметаллического элемента L2 } Недостатокi известного устройства заключаетс в том, что порошок в процессе нагрева дает усадку на 30-40%у в результате чего при окон чательной механической обработке и дели приходитс снимать дополнительный припуск основного материал что влечет за собой непроизводител ньтй расход металла и увеличивает трудоемкость процесса изготовлени издели . Цель изобретени - снижение вре мени на последующую механическую 852 обработку издели путем уменьшени припусков. Поставленна цель достигаетс .тем, что устройство дл нанесени покрыти из металлического порошка на изделие, содержащее корпус, узел вращени с полым приводным валом, зажимное приспособление, вибратор и источник нагрева, снабжено из изол ционного материала с кольцевой щелью дл размещени порошка , закрепленной на валу посредством подпружиненного штока и клина. На чертеже изображено устройство дл нанесени покрыти из металлического порошка, на изделие общий вид, Устройство состоит из станины I с закрепленной на ней несущей плитой 2 и направл ющей втулкой 3, в которой размещен корпус 4 с возможностью вертикального перемещени при noMonyi рейки, нарезанной на кор пусе 4, и шестерни 5, Корпус фиксируют в определенном положении при помощи тангенциального эксцентрикового зажима 6. В корпусе 4 на подшипниках качени 7 установлен шпиндель 8, внутрь которого запрессованы бронзовые втулки 9, на которых имеет возможность перемещатьс в вертикальном направлении полый приводной вал 10, Последний „получает вращение .от двигател , объединенного с редуктором 11. На нижнюю часть приводного вала 10 плотно насажен диск 12, прит гиваемый вместе с приводным валом 10 к электромагни там 13 при подаче на них напр жени . Электромагниты 13 смонтирова-. ны на плите 14, присоедин емой к корпусу 4 посредством шпилек 15. Упрочн емое изделие устанавливают на площадку 16 приводного вала 10, Нагрев порощка, насыпанного в предварительно проточенную на изделии канавку, осуществл ют с помощью индуктора 17 высокочастотной установки . Между приводным валом 10 и шпий делен 8 установлены пружины 18 дл перемещени издели вверх при отклю чении напр жени , подаваемого на электромагниты 13. Изделие закрывают крышкой 19,-выполненной из изол ционного неферромагнитного материала , с кольцевой щелью 20, образуемой двум коаксиально pacпoлoжeнv ными втулками, соединенными в ве рхней части узкими перемычками, не мешающими засыпке порошка в щель. Крышку закрепл ют посредством клина 21 и штока 22, упругоподжимаемого к крышке пружиной 23 через штифт 24. Устройство работает следующим образом. В изделии предварительно протачивают канавку глубиной, равной толщине упрочненного сло . Изделие устанавливают на площадку 16 приводно го вала 10, закрывают крьщ1кой 19 и прижимают клином 21, вход щим в клиновидный паз гатока 22, который при этом поднимаетс вверх, сжима пружину 23 с помощью штифта 24, В кольцевую щель 20 засыпают дозу металлического порошка, который запол н ет проточенную канавку на изделии и часть щели, располага сь в ее нижней части. После этого вращением шестерни 5, взаимодействующей с рейкой, нарезанной на корпусе 4, последний поднимают на такую высоту , чтобы кольцева канавка на изделии находилась на уровне индуктора высокочастотной установки. Б таком положении корпус 4 фиксируют тангенциальным эксцентриковым зажимом 6. Включают электродвигатель с редуктором 11, вращение от которого передаетс через полый приводной вал 10 изделию. Частота вращени принимаетс невысокой и составл ет 0,1-0,15 1 /с с целью более ра номерного нагрева издели . Затем включают нагрев издели от индуктора ТВЧ и вибрацию издели , осущес . за счет периодического прит жени электромагнитом 13 диска 12 плотно посаженного на приводной вал 10, на верхнем конце которого распо ложено изделие, закрытое крьшткой 19 Когда диск прит нут к электромагнитам , площадка 16 сжимает пружины 18 при перемене направлени тока электромагниты отпускают диск и пружины возвращают изделие в исходное положение . В электрической схеме электр магнита предусмотрен узел дл регу- лировани амплитуды колебаний, например , изменением подаваемого напр жени . При нагреве издели до те пературы 1020-1120 К, характеризую1 54 щейс интенсииной усадкой порошка, происходит полное заполнение проточки в изделии, при этом дополнительна доза порошка, необходима дл получени гладкой торцовой поверхности , подаетс из кольцевой щели крышки. Так как крьш1ка выполнена из изол ционного неферромагнитного материала она не нагреваетс от индуктора ТВЧ и не преп тствует перемещению порошка в вертикальном направлении вплоть до полного израсходовани порошка в кольцевой щели крьшки. После расплавлени всей дозы порошка и заполнени кольцевой проточки отключают нагрев издели , а вибрацию продолжают дл повышени плотности нанесенного покрыти , снижени его пористости и измельчени структуры. После охлаждени издели до 950-1000 К вибрацию отключают, корпус 4 опускают в нижнее положение , предварительно отпустив тангенциальный эксцентриковый зажим 6, при помощи шестерни 5. Затем корпус 4 фиксируют в нижнем положении зажимом 6, после чего вынимают клин 21, снимают крьш1ку 19 и изделие а устройства . Применение предлагаемого устройства , позвол ет при изготовлении торцовых уплотнений центробежных насосов химического производства достигнуть экономии высоколегированной нержавеющую стали типа Х18Н9Т(в зависимости от размера уплотнений 80-130 г на одно изделие и повысить производительность процесса изготовлени упрочненных уплотнений в 3 раза за счет снижени времени на механическую обработку с 25 до 8 мин, что обеспечиваетс уменьшением припусков. Качество покрытий высокое и при использовании порошка ПГ-СР4характеризуетс следующими данньми: твердость 52-55 HRC; относительна износостойкость 3,5 (по сравнению со сталью 40Х, закаленной до твердости 42-45); пористость 2-3%; прочность сцеплени сло с основной 210-250 М1Г/м. Годовой экономический эффект от использовани одного устройства составл ет 2850 руб.The invention relates to mechanical engineering technology, and in particular to devices for applying metallic coatings (IG) of powder materials, and can be used to strengthen the end surfaces of products and restore them during the repair process. A device for electrical welding of mechanical seals is known. The seal is installed on the bottom contact plate of the relief elevator machine from the arch. An annular working chamber, corresponding to the dimensions of the overlapping ska, forms the inner and outer rings of heat-resistant electrically insulating material. A powder is placed in the chamber through which a current is passed with the help of a copper electrode. The melt is compacted by moving the upper contact plate. G13. The disadvantages of this device include the possibility of rejects from the products due to the formation of radial cracks and the need to use an additional technological steel ring to eliminate the powder baking to the working surface of the electrode. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for applying a coating of metal powder on a product, comprising a housing, a rotation unit with a hollow drive shaft, a clamping device, a vibrator and a heating source. The vibrator is made in the form of electromagnets mounted on a plate , and a disk mounted on one of the ends of the drive shaft, and the clamping device is connected to the other end of the drive shaft and made B as an annular bimetallic element L2} Not The known device consists in the fact that the powder shrinks by 30-40% y in the heating process, as a result of which, after final machining and processing, it is necessary to remove an additional allowance of the main material, which entails non-production of metal and increases the complexity of the manufacturing process. . The purpose of the invention is to reduce the time for subsequent machining 852 of the product by reducing the allowances. The goal is achieved. A device for coating a metal powder on a product comprising a housing, a rotation assembly with a hollow drive shaft, a clamping device, a vibrator and a heating source is provided with an insulating material with an annular slot for accommodating the powder fixed on the shaft via spring rod and wedge. The drawing shows a device for applying a coating of metal powder, the product has a general view. The device consists of a frame I with a carrier plate 2 fixed on it and a guide sleeve 3 in which case 4 is placed with the possibility of vertical movement with a noMonyi rail cut on the core. 4, and gears 5, the case is fixed in a certain position by means of a tangential eccentric clamp 6. In case 4, on the rolling bearings 7, there is a spindle 8, into which bronze bushings 9 are pressed, on which The ability to move in the vertical direction of the hollow drive shaft 10, the latter receives rotation from the engine combined with the gearbox 11. A disk 12 pulled together with the drive shaft 10 to the electromagnet 13 is fed tightly to the lower part of the drive shaft 10 tension Electromagnets 13 mounted-. On the plate 14, attached to the housing 4 by means of studs 15. The strengthened product is installed on the pad 16 of the drive shaft 10. The heating of the powder poured into the groove previously drilled on the product is carried out using an inductor 17 of the high-frequency installation. Springs 18 are installed between the drive shaft 10 and the spike 8 to move the product upwards while disconnecting the voltage supplied to the electromagnets 13. The product is closed with a lid 19, made from an insulating non-ferromagnetic material, with an annular slot 20 formed by two coaxially coupled bushings , connected in the upper part by narrow bridges that do not interfere with the filling of the powder into the slit. The cover is fixed by means of a wedge 21 and the stem 22, elastically pressed to the cover by a spring 23 through a pin 24. The device operates as follows. A groove with a depth equal to the thickness of the reinforced layer is pre-machined in the product. The product is mounted on the platform 16 of the drive shaft 10, closed with a tongue 19 and pressed with a wedge 21 entering the wedge-shaped groove of the baton 22, which then rises upward, compressing the spring 23 with a pin 24, pour a dose of metal powder into the annular slot 20. fills the grooved groove on the product and part of the slit, located in its lower part. After that, the rotation of the gear 5, interacting with the rail, cut on the housing 4, the latter is raised to such a height that the annular groove on the product was at the level of the inductor high-frequency installation. In this position, the housing 4 is fixed with a tangential eccentric clamp 6. The motor with gear 11 is turned on, the rotation of which is transmitted through the hollow drive shaft 10 to the product. The frequency of rotation is taken low and is 0.1-0.15 1 / s for the purpose of more uniform heating of the product. Then turn on the heating of the product from the inductor high frequency and the vibration of the product, realized. due to the periodic attraction of the disk 12 by the electromagnet 13, which is tightly mounted on the drive shaft 10, on the upper end of which the product is closed, closed with a pin 19. to the starting position. In the electrical circuit of the electric magnet, a node is provided for controlling the amplitude of oscillations, for example, by varying the applied voltage. When the product is heated to a temperature of 1020–1120 K, which is characterized by intense shrinkage of the powder, the groove in the product is completely filled, and an additional dose of powder is needed to obtain a smooth end surface and is fed from the annular slot of the lid. Since the roof plate is made of an insulating non-ferromagnetic material, it does not heat up from the high frequency inductor and does not prevent the powder from moving in the vertical direction until the powder is completely consumed in the ring crack gap. After the entire dose of the powder is melted and the annular groove is filled, the heating of the product is turned off, and the vibration is continued to increase the density of the applied coating, reduce its porosity and refine the structure. After cooling the product to 950-1000 K, the vibration is turned off, the housing 4 is lowered into the lower position, after releasing the tangential eccentric clamp 6, using gear 5. Then the housing 4 is fixed in the lower position with the clamp 6, then the wedge 19 is removed and product and device. The use of the proposed device allows for the manufacture of mechanical seals of centrifugal pumps of chemical production to achieve savings of high-alloyed stainless steel type H18H9T (depending on the size of the seals 80-130 g per product and increase the productivity of the process of manufacturing reinforced seals 3 times by reducing the time for mechanical processing from 25 to 8 minutes, which is ensured by reducing the allowances. The quality of the coatings is high and when using PG-CP4 powder, the following and danmi: hardness 52-55 HRC; relative wear resistance 3.5 (compared to 40X steel hardened to hardness 42-45); porosity 2-3%; adhesion strength of the layer to the main 210-250 M1G / m. Annual economic effect from using one device is 2850 rub.

2020

1i1i

из&е/1иеfrom & e / 1

Claims

DEVICE FOR COATING OF METAL POWDER FOR PRODUCT comprising a housing, the rotation assembly with a hollow drive shaft, a clamping device, a vibrator and a heating source, characterized in that, to reduce time for subsequent processing mechanism _Ώ nical products by reducing the allowance, it equipped with a lid of insulating material with an annular gap for the placement of powder, mounted on the shaft by means of a spring-loaded rod and a wedge.

SS

SU,. „1088885