SU1273213A1 - Способ нанесени покрытий из порошка на наружную поверхность втулок - Google Patents

Abstract

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОРОШКА НА НАРУЖНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ВТУЛОК, включающий осаждение порошка на покрываемую поверхность втулки из псевдоожиженного состо ни , электросиловое припекание и уплотнение обкатывающими элементами, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  качества покрыти , перед припеканием провод т предварительную обработку покрываемой поверхности путем подачи порошка в зону последней и вращением втулки с частотой 1-40 об/с при воздействии пары вращающихс  в противоположных, направлени х роликов, причем один из роликов подвод т к поверхности втулки до упора, а другой - с зазором , соответствующим 0,7-0,9 среднего диаметра частиц порошка. ММ

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способам нанесени  покрытий из металлических порошков, и может быть использовано при упрочн ющей и восстановительной обработке деталей типа втулок нанесением на их поверхность покрытий.

Цель изобретени  - повьшение качества .покрыти .

На фиг. 1 изображено устройство дл  реализации предлагаемого способа , вертикальный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1.

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа состоит из камеры 1 с встроенной в нижней части газораспределительной решеткой 2 и расположенным выше решетки псевдоожиженным слоем наносимого порошка 3, установленных внутри камеры роликов 4 и наход щейс  между ними детали 5, оправки 6, на которую устанавливают деталь, оправки 7, на которую устанавливают один ролик, оправки 8, на которую устанавливают второй ролик, вилки 9, поддерживающей ролики, и св занных с нею цилиндра 10 с поршнем 11 и штоком 12,- зазора 13 между роликами и деталью.

Пример. Процесс обработки начинают с подвода роликов 4 к обрабатываемой детали 5, при этом один из роликов подвод т до упора в деталь , а второй - с зазором, равным 0,7-0,9 среднего диаметра частицы порошка, размеры которой принимают равными 0,63-1 мм. Величина зазора, равна  0,7-0,9 среднего диаметра частицы порошка, принимаетс  из услови  минимального съема сло  металла с поверхности детали. Величина среднего диаметра частиц порошка, равна  0,63-1 мм, принимаетс  из услови  технического обеспечени  уста новлени  и измерени  этого зазора. Если технические услови  и средства позвол ют установить и измерить зазор меньшей величины, то размер частиц может быть прин т и меньшей, че указано, величины.

Величину зазора между роликом и деталью устанавливают по щупу. В случае автоматизации процесса зазор устанавливают замером индуктивности ролика или детали при пропускании через один из них электрического то ка в осевом направлении. После этого подачей через газораспределительную решетку 2 псевдоожижающего агента (воздух или инертный газ) псевдоожижают порошок 3 в камере 1, и он из псевдоожиженного сло  поступает в зону обработки, т.е. оседает между роликом и деталью. Включают вращение роликов 4 в противоположных направлени х с обеспечением вращени  втулки 5 с частотой вращени  1 40 1/с. Такие величины частот вращени  детали обеспечивают скорости резани , необходимые дл  сн тие металла частицами порошка с деталей различных диаметров. Частицы порошка попавшие в зазор между роликами 4 и деталью 5, зат гиваютс  в зазор и при относительном скольжении поверхности детали производ т срезание с ее поверхности тонкого сло  металла вместе с окисной пленкой, таким образом подготавлива  поверхность детали под нанесение покрыти .

Нижний предел частот вращени  детали, равньш 1 об/с, установлен дл  деталей диаметром 100 мм и более а верхний предел (40 об/с) прин т дл  деталей диаметром 10 мм и менее. При этом дл  детали диаметром 100мм при частоте вращени  1 об/с окружна  скорость составл ет 37,4 м/мин, а дл  детали диаметром 10 мм при частоте вращени  40 об/с окружна  скорость составл ет 75,4 м/мин. При уменьшении частоты вращени  ниже указанного предела ухудшаетс  срезание металла и происходит см тие поверхностного сло  детали частицами, а при превьш1ении верхнего предела частоты вращени  по вл ютс  прижоги и новое окисление поверхности.

После сн ти  с поверхности детали 5 окисных пленок вращение ролика 4, подведенного до упора в поверхность детали 5, прекращают, а ролик 4, установленньш с зазором, подвод т до упора в поверхность детали 5 и сообщают ему вращение, обеспечивающее режим припекани . На оба ролика подают напр жение. Производ т припекание порошка к поверхности,-детали 5..

После окончани  процесса припекани  прекращают псевдоожижение по-с рошка 3. Отвод т оба ролика 4 от поверхности детали 5 на рассто ние не менее 2-х диаметров частиц дл  освобождени  зоны обработки от порошка. Подвод т оба ролика до упора в деталь с подачей на них напр жени ,, обеспечивающего режим нагрева при уплотнении припеченного порошка. За зор величиной не менее двух диаметров частиц устанавливают дл  того, чтобы порошок, наход щийс  между деталью и роликами 4, свободно просыпалс  в нижнюю часть камеры Т и не участвовал в процессе уплотнени  припечного сло , производимого обкаткой роликами 4, наход щимис  под напр жением. По окончайии процесса уплотнени  припечного порошкового сло  описанные операции повтор ют с последу ющей деталью. В качестве примера конкретного использовани  предлагаемого способа припекани  порошка на наружную поверхность может быть рассмотрен про цесс нанесени  покрыти  на ось кача ни  трактора МТЗ-80 - деталь № 503000011 , наружный диаметр 50 мм, длина 338 мм..Согласно предлагаемому способу нанесени  покрыти  ось качани  на специальной оправке устанавливают в центрах устройства псевдоожижени  мелсду двум  роликами . Один из роликов подвод т к поверхности детали до упора, второй с зазором, равным 0,6 мм. Средний диаметр частиц порошка равен 0,363 м Создают псевдоожижение порошка, нах д щегос  в устройстве, и вращают деталь с помощью ролика, подведенно го к ней до упора с частотой 1000 об/мин. Ролик, установленный с зазором, вращают в противоположном направлении с частотой 1200 об/мин. Осуществл ютосевую подачу детали со скоростью 0,1 м/мин. Когда край детали поравн етс  с краем ролика, останавливают осевую подачу, подвод т ролик, установленный с зазором, до упора в деталь. Сообщают роликам вращение в одном направлении с частотой 60 об/мин, подают на ролики напр жение 6 В и осуществл ют осевую подачу в обратном направлении с той

же скоростью, производ т процесс 50 припекани  порошка к поверхности детали. После завершени  процесса припекани прекращают псевдоожижение , отовод т оба ролика от поверхности детали на рассто ние до 1,5мм, 55 при этом порошок, наход щийс  между деталью и роликами, просыпаетс  вниз. Далее подвод т оба ролика до

кой. Оксидна  пленка толищной х10 см образуетс  на железе в атмосфере сухого воздуха при шлифовании камнем и других видах механической обработки за промежуток времени 40 с.. Поэтому лучшим В1адом подготовки поверхности под покрытие  вл етс  сн тие всех наслоений вместе с незначительным поверхност1и,1м слоем 2134 упора в поверхность детали с усилием до 100 кг и вращают в одном направлении с частотой 1000 об/мин. Затем подают на ролики напр жение до 3 В, сообщают детали осевую подачу со скоростью 0,2 м/мин, производ т уплотнение припеченного порошкового сло . По предлагаемой технологии процесс ведетс  беспрерывно. Определение качества покрыти  по известному и предлагаемому способам показывает, что сопротивление отрыву припеченного порошкового сло  от подложки в первом случае составл ет 100 Н/см, во втором 160 Н/см. Плотность в первом случае составл ет 68%, во втором 89%. Таким образом, предлагаемьй способ нанесени  покрытий обеспечивает получение на поверхности детали более качественного порошкового сло . Использование предлагаемого способа позвол ет повысить качество наносимого покрыти  путем обеспечени  неразрывности процессов подготовки поверхности детали, нанесени  покрыти  и последующего его уплотнени  с целью уменьшени  пористости. При этом благодар  нанесению покрыти  на только что очищенную поверхность детали улучшаетс  качество сцеплени  припекаемых частиц порошка с основным металлом, так как очищенна  поверхность не успевает покрытьс  окисными пленками. В обычных услови х идеально чиста  металлическа  поверхность после ее образовани  при механической обработке может существовать короткие моменты (малые доли секунды), так как на воздухе она мгновенно покрываетс  оксидными пленками, сло м адсорбированных молекул воды, газов и ишровых вещ.еств. Полностью удалить жировые молекулы с поверхности металла практически невозможно никакими растворител ми, поскольку их адсорбц1-юнна  св зь с металлом  вл етс  чисто электричес-

5

металла и сокращение времени разрыва с последующей операцией нанесени  покрыти  до предельного минимума. Мелкие частицы металла и окисных пленок вынос тс  псевдоожижающнм агентом из псевдоожиженного порошка и унос тс  вентил цией. Последующа  обкатка нанесенного порошкового покрыти  с целью его уплотнени  при отсутствии интервала времени между ними также качественно улучшает слой т.е. сращивание металла при закрытии пор происходит более качественно из-за сокращени  времени, прошедшего после получени  чистых поверхностей металла.

Кроме того, неразрывность процессов припекани  порошка и последующей обкатки позвол ет экономить

136

электроэнергию, ; атрачинасмун) на разогрев уплотн емого сло , так как слой припеченного порошка не успевает остыть и сразу же после припекани  подвергаетс  обкатке. Это позвол ет снизить электрическое напр жение , подаваемое на ролики в процессе обкатки.

Предлагаемьй способ можно использовать дл  предварительной подготовки поверхности детали наносимого порошка , что позвол ет исключить применение дл  этих целей дроби, при

этом сокращаетс  общий цикл нанесени  покрыти  за счет неразрывности процессов подготовки поверхности и его уплотнени  обкаткой и нагревом проход щим через деталь током.

Claims (1)

1. СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОРОШКА НА НАРУЖНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ВТУЛОК, включающий осаждение порош- ка на покрываемую поверхность втулго диаметра частиц порошка.

   Фи».1 ки из псевдоожиженного состояния, электросиловое припекание и уплотне ние обкатывающими элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытия, перед припеканием проводят предварительную обработку покрываемой поверхности путем подачи порошка в зону последней и вращением втулки с частотой 1-40 об/с при воздействии пары вращающихся в противоположных, направлениях роликов, причем один из роликов подводят к поверхности втулки до упора, а другой - с зазором, соответствующим 0,7-0,9 средне- eigezsins