SU1526940A1

SU1526940A1 - Method of applying metal coatings from pulverulent materials

Info

Publication number: SU1526940A1
Application number: SU874333000A
Authority: SU
Inventors: Николай Александрович Королев; Анатолий Васильевич Зареченский; Леонид Александрович Глозман; Виталий Дмитриевич Шаповалов; Макар Алексеевич Шелудько; Олег Олегович Соловьев
Original assignee: Производственное Объединение "Ждановтяжмаш"; Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Восстановления Деталей Сельхозмашин "Ремдеталь"
Priority date: 1987-11-23
Filing date: 1987-11-23
Publication date: 1989-12-07

Abstract

Изобретение относитс к способам нанесени покрытий на плоские поверхности как изготавливаемых, так и восстанавливаемых деталей. Цель изобретени - повышение качества соединени покрыти с поверхностью детали. Деталь с размещенным на ее наплавл емой поверхности материалом покрыти устанавливают между верхним и нижним электродами и пропускают импульс сварочного тока от верхнего электрода в покрытие с приложением давлени . При этом нижний электрод выполн ют с вертикальным пазом. Ширина паза превышает ширину детали. В этом пазу размещают с зазором относительно внутренних боковых поверхностей деталь. Порошковый материал предварительно спекают в заготовку. Форма заготовки соответствует конфигурации наплавл емой поверхности детали. Площадь заготовки больше площади наплавл емой поверхности детали. Укладывают заготовку на наплавл емую поверхность детали так, чтобы кра ее входили в контакт с нижним электродом. Способ обеспечивает формирование неразъемного соединени материала покрыти с поверхностью детали по всей площади поверхности их взаимодействи . 1 ил.This invention relates to methods for coating flat surfaces of both manufactured and repairable parts. The purpose of the invention is to improve the quality of the connection between the coating and the surface of the part. The part with the coating material placed on its weldable surface is placed between the upper and lower electrodes and a pulse of welding current is passed from the upper electrode into the coating with the application of pressure. Here, the lower electrode is provided with a vertical groove. The width of the groove exceeds the width of the part. In this groove is placed with a gap relative to the inner side surfaces of the item. The powder material is pre-sintered into the workpiece. The shape of the workpiece corresponds to the configuration of the weld surface of the part. The area of the workpiece is greater than the area of the weld surface of the part. The workpiece is placed on the weld surface of the part so that its edges come into contact with the lower electrode. The method ensures the formation of a permanent connection of the coating material with the surface of the part over the entire surface area of their interaction. 1 il.

Description

Изобретеиие относитс к области ма1ни- ностроени и может быть исноль зовано дл нанесени нокрытий нреимуи1ественно на плоские новерхиости как изготовл емых, так и восстанавлнваемых деталей.The invention relates to the field of engineering and can be used to apply the properties of natural surfaces to both the flat surfaces of both the parts manufactured and the parts to be repaired.

Целью изобретени вл етс новышение качества соединени иокрыти с поверхностью детали.The aim of the invention is to improve the quality of the connection of the coating to the surface of the part.

На чертеже представлена схема нанесени нокрытий.The drawing shows the scheme of application of nokryti.

Способ осун1ествл етс следующим образом .The method is constructed as follows.

Дета;1Ь 1 устанавливакп н паз, выполненный в 1Н1Жнем электроде 2 контактной машииы. На восстаиавливаемую плоскую поверхность детали 1 укладывают заготовку 3 покрыти из снеченного норон1кового материа .:1а пеобходи.мой то. пнин). . Заготовка .) нме 1ъ форму восста наи.инкк-мой поверхности детали 1. Размер .aunniu ii по н. ющади должен быть 6();ibnic :,о1надп ioc- станав:1иваемой поверхности дпа.ш . При этом заготовка 3 иокрыти укладываетс па восстапав.:|ивае.мую поверхнпс Ti.- -мкнм образом , что ее кра вход т в контакт с ни ж ним электродом 2 н в рсчхмьтак vroio создак)т перемычку междч крагм ио станан- ливаемой поверхпостн детали и краем ни/к го .электрода 2 контактной машины при НОМОН1И BL pxi-ier o э;и. К1 род:) .| iai-i, иокры ш прижимают к иосс--анан.1 к всрхностн дета.ли 1 и э.- .гк гродх этого no.:iy4eiHi К) .;амь:|:уDETA; 1L 1 ustanovakp n groove, made in 1N1Zhnem electrode 2 contact machines. On the repaired flat surface of the part 1, lay the workpiece 3 of the coating of a nonshire noron material, which has been cleaved. pnin). . The workpiece.) NME 1 in the form of the restoration of the primary surface of the part 1. Size .aunniu ii by n. The player must be 6 (); ibnic:, o1nad iocan becoming: the surface to be treated dpa.sh. In this case, the workpiece of the third cover is laid on the following step: | iva.my surface Ti.- - in such a way that its edge is in contact with the bottom electrode 2 n in the cross-section vroio created by the jumper between the top section and the edge of the surface details and the edge of a / k th. Electrode 2 contact machine with NOMON1I BL pxi-ier o e; and. K1 gender :). | iai-i, ikry sh pressed to ioss - anan.1 to the highest detail. 1 or e .-. gk grodh of this no.:iy4eiHi K). am::::

СП ГОSP GO

о со 4about co 4

оabout

нускакм HNHiy. ibc сварочнотоnuskakm HNHiy. ibc welding

момент прохождени раздел ете по следующим направлени м: часть efo протекает через верхний электрод 4, заготовку 3 покрыти , деталь 1, нижний электрод 2, а друга часть протекает через верхний электрод 4, край заготовки 3, нижний электрод 2.the time of separation is carried out in the following directions: a part of the efo flows through the upper electrode 4, the workpiece 3 of the coating, part 1, the lower electrode 2, and the other part flows through the upper electrode 4, the edge of the workpiece 3, the lower electrode 2.

При этом тенло генерируетс на двух участках: в зоне контакта поверхностей покрытиедеталь и в зоне перемычки,In this case, the tenlo is generated at two sites: in the contact area of the coating surfaces of the detail and in the area of the lintel,

образованной кра ми заготовки. Перемычка, образованна выступающими кра ми заготовки , при прохождении по ней части импульса сварочного тока нагреваетс объемно по всему сечению до температуры плав- .1ени , так как вл етс частью коротко- замкнутого узла. При расплавлении перемычки цепь данного короткозамкнутого узла разрываетс , и весь сварочный ток после этого течет через верхний электрод 4, покрытие 3, восстанавливаемую дета;|ь 1, нижний электрод 2. Тепло в этом случае уже продолжает генерироватьс только на этом участке и больн1е всего в зоне поверхностного контакта покрытие-деталь. В других контактах электрод-деталь и электрод-заготовка покрыти тепло выдел етс , однако оно не . юка. шзируетс в этих зонах, потому что при электроконтактных методах нанесени покрыти в качестве материала электродов примен ют медь или специальные электродные сгиавы на ее основе. Удельное сопротивление меди мало, а при сварке электроды интенсивно охлаждаютс водой. Эти услови обеспечивают то, что при электроконтактных ироцессах сварки и нанесени п()крыти11 не происходит приварка электродов к иоверхност м юкрытий и деталей, В данном случае тенло, генерируемое в контакте покр1)1тие- деталь, локализуетс бо, |ьн1е в поверхностной зоне покрыти . TaKoii неравномерный нагрев заготоЕжи по- к|)ь:ти и восстанавливаемой дета,1и можно объ снить тем, что заготовка выполнена из спеченного порон1кового материала, а деталь вл етс компактным материалом. В этом случае заготовка из спеченного материа.ма вл етс термодинамически неравновесной системой по отнонюнию к компактному телу, в данном случае к восстанавливаемой детали. Это об ь сп етс тем, что заготовка из сиеченного порошкового материала состоит из отдельных спеченных между собой частиц пороп1ка и при этом она обладает большим запасом поверхностной активности, че.м поверхность компактного материала. Поэтому при применении такого активируюп1его фактора, как пагрев достаточно интенсивным импульсом сварочного тока, в зоне контакта нокрытие- деталь генерируемое тенло распредел етс перавпо- мерно по отношению к покрытию и детали. В дета. П оно распростран етс вглубь по всему (объему, а в покрытии оно локализуетс в поверхностной зоне контакта, так как материал, состо щий из спече1П1Ых между собой частиц порошка, уже но своей физической сущности менее теплопроводен, чем компактный материал. Учитыва это в предлагаемом способе получают нагрев поверхности покрыти , в зоне контакта с поверхностью детали 1 доводитс до температуры плавлени раньще, чем на поверхности детали 1. Учитыва при этом, что кра заготовки также нагреты до температуры плавлени , в момент окончани действи импульса сварочного тока нагрев всей поверхности деталиformed by the edges of the blank. The jumper formed by the protruding edges of the workpiece, when a part of the welding current pulse passes through it, is heated by volume throughout the cross section to a melting temperature, as it is part of a short-circuited unit. When the bridge is melted, the circuit of this short-circuited node is broken, and all the welding current then flows through the upper electrode 4, the coating 3 being restored to the part; | ь 1, the lower electrode 2. Heat in this case continues to be generated only in this area and only surface contact zone coating detail. In other contacts, the electrode-part and the electrode-blank of the coating heat is released, but it is not. yuk Shzirovaetsya in these areas, because with the electrocontact methods of coating as the material of the electrodes used copper or special electrode Sgiavy based on it. The resistivity of copper is small, and during welding the electrodes are intensively cooled with water. These conditions ensure that when electrocontacting processes of welding and applying n () of the coating11 do not occur, welding of electrodes to the surfaces of the covers and parts, In this case, the tenlo generated at the contact 1) 1 part, localizes bo, 1n1 in the surface area of the coating . TaKoii uneven heating of the bogs by | | ь: and the restored part, 1 and can be explained by the fact that the workpiece is made of sintered poron material, and the part is a compact material. In this case, the billet of sintered material is a thermodynamically non-equilibrium system in relation to a compact body, in this case to a restored part. This is largely due to the fact that the billet of a baked powder material consists of separate poroplka particles that are sintered together and, moreover, it has a large stock of surface activity, which is the surface of a compact material. Therefore, when using such an activating factor as the ignition of a sufficiently intense welding current pulse, in the contact zone, the nodry- part of the generated tenlo is distributed in excess of the coating and the part. In detail. P it spreads deep throughout (volume, and in the coating it is localized in the surface contact zone, since the material consisting of sintered particles of powder between them already has less physical conductivity than compact material. Considering this in the proposed method the surface of the coating is heated, in the zone of contact with the surface of the part 1, it is brought to the melting temperature earlier than on the surface of the component 1. Taking into account that the edges of the workpiece are also heated to the melting temperature, at the end Corollary welding current pulse heating the entire surface of the component

0 (в каждом данном случае различный, но равномерный по всей площади контакта) позвол ет сформировать качественное соединение покрыти с восстанавливаемой по- верхпостью детали 1 по всей площади конс такта после последующего применени сварочного давлени . По окончании действи сварочного давлени верхний электрод 4 поднимают вверх, деталь извлекают из зоны сварки или готов т в новое положение дл нанесени покрыти на другую поверхность.0 (in each case, different, but uniform over the entire contact area) allows to form a high-quality compound of the coating with the restored surface of part 1 over the entire area of the contact after the subsequent application of welding pressure. Upon completion of the welding pressure, the upper electrode 4 is lifted upward, the part is removed from the weld zone, or is prepared in a new position for applying a coating on another surface.

0 Предлагаемым способом обеспечиваетс качественное нанесение покрытий за один рабочий цикл, что позвол ет рещить проблему нанесени металлических покрытий из порошковых материалов на плоские поверх5 ности малой П1ирины или небольших диаметров , что очень трудно осуществить, примен Б качестве исходного материала покрыти насыпной порошок.0 The proposed method provides high-quality coating in one working cycle, which makes it possible to solve the problem of applying metallic coatings of powder materials on flat surfaces of small Piryrin or small diameters, which is very difficult to implement using bulk powder as a starting material.

Троведена опытна проверка нанесени покрыти предлагаемым способом на пр мо0 угольную п. юскую поверхность размером 1,5 мм по ширине и 31 мм по длине при восстанавливании вершин зубьев шестерен гидронасо1-ов типа НШ-50. В качестве заготовок покрыти из спеченного порошкового материала используют заготовки размеромAn experimental test of the coating by the proposed method on a straight coal face, 1.5 mm in width and 31 mm in length, while restoring the tops of the teeth of the gears of the hydraulic masses of the NSH-50 type has been experienced. As blanks of sintered powder material, blanks of size

5 3,0 мм по ширине, 40 мм по длине, при толщине 1,2 мм вырубленные из электродной спеченной порошковой ленты типа У10Х7ГР1. Нанесение покрыти осуществл ют на машине дл точечной контактной сварки на следующих режимах: ток импульса 16 -5 3.0 mm in width, 40 mm in length, with a thickness of 1.2 mm cut from electrode sintered powder tape of type U10X7GR1. The coating is carried out on a spot welding machine in the following modes: pulse current 16 -

00

18 кА, врем модулировани импульса тока 0,5 с, сварочное давление 150-170 МПа.18 kA, modulation time of current pulse 0.5 s, welding pressure 150-170 MPa.

Результаты проверки показывают, что при предлагаемом способе нанесени покрыти ,,5 обеспечиваетс формирование зоны неразъемного соединени поверхности покрыти с поверхностью детали по всей площади поверхпости их взаимодействи .The test results show that with the proposed method of coating, 5, the zone of permanent connection of the surface of the coating with the surface of the part over the entire area of their surface interaction is formed.

Claims

Invention Formula

The method of applying metallic coatings of powder materials on the flat surfaces of the parts, including the installation of the part with the coating material placed on its weldable surface between the upper and lower electrodes, followed by the passage of a pulse of welding current of the top electrode from the top 1) the application of pressure, characterized in that, in order to improve the quality of the connection between the coating and the surface of the part, the lower electrode is made with a vertical groove, 1irin which exceeds the width of the part, and in this groove The part is displaced with a gap relative to the inner side surfaces, the powder material is pre-sintered and the workpiece, the KOTOpoii shape corresponds to the configuration of the weld surface flew, and the area exceeds the weld surface of the workpiece surface, and the workpiece is laid on the weld surface came in contact with the bottom electrode.