SU954193A1 - Композиционный электрод - Google Patents

Description

(54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОД

1

Изобретение относитс  к цветной металлургии, а именно к композиционным материалам, и может быть использовано при напылении и наплавке покрытий с высокой прочностью сцеплени  с основой, равномерных по составу.

Известен композиционный электрод, представл ющий собой проволоку в виде гибкого шнура с оболочкой из алю- ю мини , внутри которой находитс  спеченный порошок, частицы которого представл ют собой алюминиевое  дро, окруженное никелевой оболочкой 1.

Недостатком известного электрода is  вл етс  то, что при его напылении образуетс  неравномерное по составу покрытие, содержащее значительное количество окислов, с пониженной прочностью сцеплени  с основой. 20

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  электрод, представл ющий собой алюминиевую основу, равномерно армированную волокнами стали 2.

Недостатком известного электрода  вл етс  то, что при его напылении формируетс  покрытие с невысокой прочностью сцеплени  с основой, неравномерное пь составу.

Цель изобретени  - разработка композиционного электрода, при напылении которого формируетс  пЬкрытие с высокой прочностью сцеплени  с осиновой , равномерное по составу.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  применением композиционного электрода на основе алюмини  или его сплавов , выполненного в виде стержн , армированного волокнами металлов, экзотермически взаимодействующими с алюминием, расположенными в стержне концентрическими р дами по его сечению с рассто нием между р дами 1,5 3 диаметра волокна, причем рассто ние между волокнами в р ду составл ет О,1-1,1.диаметра волокна, а рассто ние первого р да от поверхности стержн  составл ет 0,2-0,8 диаметра волокна. При напылении предлагаемого композиционного электрода происходит одновременной плавление сло  алюмини  на поверхности между волокнами в первом р ду и частично между р дами при этом слой алюмини  толщиной 0,2-0,8d удерживаетс  на поверхности стали поверхностного нат жени  и окисной пленкой. При увеличении толщины сло  выше 0,8d происходит его частичное сдувание с поверхности, при толщине сло  менее 0,2d происходит чрезмерное быст рое плавление волокон в р ду и частич ное их сдувание потоком сжатого воздуха . Однойременно со слоем алюмини  плав тс  волокна в первом р ду, плавление которых ускор етс  теплотой, вы дел ющейс  при реакции уже перегретого алюмини  с волокном. Таким образом, волокна металла в первом р ду в момент нагревани  и плавлени  взаимодействуют с перегретым алюминием с образованием алюминидов ,котЫэые затем расплавл ютс  по мере нагревани .. По мере плавлени  волокон происходит плавление и перегревание алюмини  в промежутке между первым и вторым р дами и между волокнами в третьем р ду. В процессе плавлени  волокна происходит одновременное его растворение в алюминии, в результате чего осуществл ете дополнительное перемешивание . Плавление частично растворенного волокна происходит практически мгновенно (одновременно протекает и растворение волокна), р д волокон с частью перегретого расплава между р дами (часть расплава тол954 3 щиной 0,2-0,8 удерживаетс  на поверхности второго р да силами поверхнот стного нат жени ) одновременно сдуваетс  потоком сжатого воздуха, при этом дополнительно перемешиваетс , дробитс  на капли, и капли транспортируютс  к напыл емой поверхности. Образовавшиес  капли сильно перегреты (имеют высокое теплосодержание) и в момент полета не успевают охладитьс , в св зи с чем образование алюминида происходит в момент удара капли о напыл емую поверхность, что приводит к формированию алюминидного покрыти  одного состава с максимальной прочностью сцеплени  с основой, Таким же образом в следующий момент времени происходит сдувание слеДУЮщего р да волокон, При рассто нии между р дами волокон более 3d (где d - диаметр волокна ) замедл етс  плавление и растворение волокон в последующих р дах , уменьшение рассто ни  менее 1,5d ведет к ухудшению перемешивани  компонентов.. При рассто нии межДУ волокнами в р ду более 1,1d происходит выдувание расплава алюмини , ри рассто нии между волокнами ме«нее О,Id имеет место неравномерное плавление электрода. П РИМ ер . Образцы композиционных электродов диаметром 2 мм с армиРУющими стальными волокнами диаметро 0 2 мм напыл ютс  электродуговым металлизатором ЭМ-9 при давлении сжатого воздуха 4|5 атм и токе 200 А на полированную (с высотой мик0овыступов мм) поверхность стали 45. Прочность сцеплени  покрыти  приведена в таблице. 595 Прочность сцеплени  покрыти , по Пученного при напылении известного электрода 185 кг/см, т.е. на tS-SS меньше, чем при напылении предлагаемого . Металлографические исследовани  поп крыти , полученного напылением предлагаемого композиционного электрода) показымнот, что покрытие имеет микротвердость 970 кгс/мм и состоит из алюминица состава - FeAI. При напылении известного электрода фсфмифуетс  покрытие с микротвер дoctЫD Ч4к:тиц алюмини  35-52 кгс/мм, стали 7 кгс/мм и алюминидов железа (малмчного состава (FeA 1 и ). Таким образом, при напылении пред лагаемого композиционного электрода формируетс  покрытие, равномерное по составу. 3 Формула изобретени  Композиционный электрод на основе алюмини  или его сплавов,выполненный в виде стержн , продольно армированного волокнами металлов, экзотермически;взаимодействую|цего с алюминием ,о тличающийс  тей, что, с целью повышени  прочности сцеплени  покрытий с основой, волокна расположены концентрическими р дами па сечению стержн , с рассто нием между р дами 1,5-3 диаметра во локон-,с рассто ни ми между волокнами 0,1-1,1 диаметра волокна и рассто  нием первого р да от поверхности стержн  0,2-0,8 диаметра волокна, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США Н 3322515, кл. 29-191.2, 196Za.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 1Г 5336 0, кл. С.22 С 1/09, 1975