SU1747538A2

SU1747538A2 - Устройство дл нанесени ферромагнитных покрытий

Info

Publication number: SU1747538A2
Application number: SU904850362A
Authority: SU
Inventors: Жорж Адамович Мрочек; Леонид Михайлович Акулович; Лев Михайлович Кожуро; Сергей Аркадьевич Кадников; Валерий Иванович Гальго; Евгений Викторович Афанасенко
Original assignee: Физико-технический институт АН БССР; Белорусский институт механизации сельского хозяйства
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1990-05-22
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Сущность: после включени электромагнита 1 и придани вращени детали в рабочий зазор между полюсным наконечником 2 и деталью из бункера 3 подаетс ферромагнитный порошок Между полюсным наконечником 2 и деталью возникает электрический разр д, под действием которого порошок расплавл етс , под действием сил магнитного пол наноситс на обрабатываемую поверхность. Полученное покрытие при вращении детали перемещаетс в зону угольного электрода 5, где периодически возбуждаетс дуговой разр д обратной пол рности. 1 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам для нанесения металлических покрытий на поверхности тел вращения и может быть применено при изготовлении и ремонте деталей, требующих повышенной износостой кости.

Современное машиностроение требует значительного повышения долговечности деталей и узлов трения машин. Весьма эффективным является изменение поверхностных свойств деталей путем нанесения высокотёердых покрытий. Различные схемы наплавки и напыления порошковых материалов являются одним из гибких способов не только упрочнения рабочих поверхностей, но и восстановления и увеличения срока службы изнашивающихся деталей машин. К числу новых методов относится способ магнитноэлектрического упрочнения, однако рациональная область его применения ограничена технологическими возможностями устройств для его реализации.

Известно устройство для нанесения покрытий из ферромагнитных порошковых материалов электрическими разрядами, состоящее из электромагнита, бункера с порошком и калибрующих роликов.

Недостатком известного устройства является невозможность получения покрытия с волнистостью ниже 12,5 мкм, что обусловлено неравномерной, электрической эрозией формирующегося покрытия из-за концентрации магнитного поля в местах вкраплений частиц порошка, выступающих над поверхностью детали. Последующее обкатывание калибрующим роликом лишь частично снижает волнистость из-за плохой деформируемости поверхностного слоя. Следствием этого является практическая невозможность получения покрытия толщиной более 0,5 мм, поскольку с увеличением толщины слоя увеличивается интенсивность эрозионных процессов. Этот недостаток известного устройства существенно ограничивает область его применения для восстановления деталей машин, особенно при наличии износа более 0,3- мм. Существенным недостатком известного устройства является также низкая твердость создаваемого покрытия, в частности при использовании в качестве наносимого материала дешевых нелегированных порошков.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счёт получения толстослойных покрытий из низколегированных порошков с высокой твердостью и низкой волнистостью.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство дл я нанесения ферромагнитных покрытий, состоящее из электромагнита с полюсным наконечником, бункера с порошком и калибрующих роликов,, снабжается угольным электродом, закрепленным в держателе вибратора и установ5 ленным между калибрующим роликом и наконечником электромагнита нормально к обрабатываемой поверхности, причем угольный электрод и наконечник электромагнита подключены к положительному по10 люсу источника питания.

Установка угольного электрода между наконечником электромагнита и калибрующим роликом обеспечивает разогрев сформированного в рабочей зоне наконечника 15 электромагнита поверхностного слоя элёкт'рической дугой. Последующее обкатывание разогретого поверхностного слоя снижает шероховатость и волнистость поверхности, уменьшает количество концентраторов маг20 нитного поля и как следствие эрозию покрытия при дальнейшем наращивании до заданной толщины. При этом угольный электрод устанавливают нормально к обрабатываемой поверхности, ибо в противном 25 случае, Как показали выполненные эксперименты, пятно дуги приобретает эллиптическую форму с расширением зоны термического влияния, что приводит к неравномерной твердости упрочняемой по30 верхности.

Угольный электрод закреплен в держателе вибратора, совершающем возвратнопоступательное движение. Проведенные исследования показали, что в случае, когда 35 электрическая дуга горит постоянно, наблюдается плавление поверхностного слоя, разбрызгивание расплавленного металла, перегрев и быстрый износ угольного электрода. Вибрация электрода обеспечивает пе40 риодическое гореиие электрической дуги, что уменьшает разбрызгивание анодного металла и износ электрода. Технически наиболее просто осуществлять возвратно-поступательное движение угольного 45 электрода, используя, например электромагнитный вибратор. Оптимальная частота вибрации 50 Гц. В случае, когда частота вибрации составляла 25 Гц, наблюдается повышенный износ электрода, при частоте 100 50 Гц положительного эффекта в уменьшении разбрызгивания металла и увеличении ресурса работы электрода не наблюдается.

Угольной электрод подключен к положительному полюсу источника питания, т.е. 55 по схеме обратной полярности, что позволят . ет, как установлено экспериментально, получать поверхностный слой с содержанием углерода до 0,8-1,2%.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из электромагнита 1 с полюсным наконечником 2, бункера 3 с ферромагнитным порошком 4, угольного электрода 5, установленного в электромагнитном вибраторе 6, калибрующего ролика 7. Полюсный наконечник 2, обрабатываемая деталь 8 и угольный электрод 5 подключены к источнику 9 технологического тока.

Устройство работает следующим образом. -10

После включения электромагнита 1 и придания вращения детали 8 в рабочий зазор между полюсным наконечником 2 и деталью 8 из бункера 3 подается ферромагнитный порошок 4. Частицы порошка удер- 15 живаются в рабочем зазоре между, полюсным наконечником 2 и деталью 8 магнитным полем и образуют токопроводящие цепочки. При этом происходит замыкание электрической цепи и между полюсным на- 20 конечником 2 и деталью 8 возникает электрический разряд, под действием которого ферромагнитный порошок расплавляется и под действием сил магнитного поля наносится на обрабатываемую поверхность. 25 Полученное покрытие при вращении детали 8 перемещается в зону угольного электрода 5. Между угольным электродом 5 и деталью 8 периодически возбуждается дуговой разряд обратной полярности. При этом проис- 30 ходит разогрев и науглероживание поверхностного слоя. При разогреве увеличивается пластичность нанесенного слоя и осуществляется его формирование свободно вращающимся калибрующим роликом. 5 Обкатывание разогретого поверхностного слоя снижает волнистость поверхности, ' уменьшает число концентраторов магнитного поля, а следовательно и эрозию покрытия. Это дает, возможность получить покрытие толщиной до 0,8-1,2 мм, уменьшить припуски на механическую обработку изделия.

•Изобретение позволяет расширить номенклатуру восстанавливаемых деталей машин.

Claims

Форму ла изобретения

Устройство для нанесения ферромагнитных покрытий, по авт. св. № 349769, о τη и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем получения толстослойных покрытий с высокой твердостью и низкой волнистостью из низколегированных порошков, оно снабжено угольным электродом, закрепленным в держателе вибратора и установленным между калибрующим роликом и наконечником электромагнита нормально к обрабатываемой поверхности, причем угольный электрод и наконечник электромагнита подключены к положительному полюсу источника питания’.