Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 34
Текст из файла (страница 34)
150 35...38 Шток гидроцилнндра 18-28-497 30 0,64 180 ПР-ХН80СР2 Ролик прокатного стана 160... 180 Распределительный вал 238-Г006020 (вершина кулачков) До 2 П Г-ФБХб-2 140...! 50 Коленчатый вал нз чугуна ВЧ-50 220...250 40...50 До 3 Лезвие ножевого ба- рабана 300 П Р-10Рб М5 Заготовка концевых фрез 35 Опытные образцы Стеллит б с карбидами ванадия 100 26 У с л о в н ы е об оз н а ч е н и я:! — сила тока, А; !I — нанряженне„В; у — расход порошка, г!мин; о — толщина покрытия, мм.
Техиические характеристики установки 01.05.185 Ремдеталь 1=е — основа, !бе М 0,4% В, 2,4% И1, 1 2%сд 0,6% Мо Производительность по расходу порошка, кг/ч... Толщина наплавляемого покрытия, мм............. Высота центров, мм..................................... Расстояние между центрами, мм..................... .....0,72...2,4 .....0,15...1,5 .....200 .....600 НАПЛАВКА ПОКРЫТИЙ 311 Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ 310 Скорость наплавки (м/мин) Основное время наплавки (мин) (3.23) ~0 Б„и (3.29) (3.30) П ОЙ-В,' т„= Япр, 4 10 (3.25) 1000и„ ПВ, (3.27) Технологические расчеты илазменно-порошковой наплавки выполняются в такой последовательности. Определяют диаметр детали до наплавки Во, мм, после наплавки О„, мм, и длину наплавленной шейки 1, мм. Толщина наплавленного слоя, мм, Число наплавленных слоев л, при г < 2,5 мм принимают равным единице, при 25 <~<5 мм л,=2 и при 5 <к<75 л,=3, Назначают расход наносимого порошка в зависимости от диаметра восстанавливаемой детали из отрезка значений Д„= 0,3...3,0 кгlч.
Меньшее значение расхода порошка соответствует наплавке детали диаметром 10 мм, Большее значение можно применять для деталей начиная с диаметра 50 мм. Устанавливают силу плазмообразующего тока (в амперах) из зави- симости Выбирают марку плазменной горелки по силе тока. Для определения скорости наплавки необходимо провести некоторые промежуточные расчеты. Масса т, (кг) одного валика где ߄— подача плазменной горелки, мм/об; р — плотность порошка, кг/мз. Число валиков металла л„наносимых в одну минуту (мин ), равно: где о„- скорость наплавки, м/мин. Масса металла, наплавленного в минуту (кг/мин), равна д (~н ~0 )~пР~н б0~ ° ° 4.10б где к„- коэффициент использования порошка, доли единицы.
где п — частота вращения детали, мин'. Расход порошка т, (кг/изделие) на восстанавливаемую деталь Приведенная методика технологических расчетов принципиально применима и для других процессов нанесения порошковых материалов. 3.5.13. Элекиюромагнитная наилавка Сущность электромагнитной наилсвки заключается в нанесении покрытия из порошка на поверхность заготовки в магнитном поле при пропускании постоянного тока большой силы через зоны контакта частиц порошка между собой и с заготовкой.
Магнитное поле создают в зазоре между заготовкой и полюсным наконечником. Оно выстраивает мостики частиц ферромагнитного порошка между указанными элементами. На магнитное поле, в свою очередь, налагают электрическое поле путем приложения напряжения к заготовке и полюсному наконечнику. Восстановительное покрытие получается за счет нагрева частиц порошка в зазоре, их оплавления и закрепления на восстаиавливаемой поверхности. Процесс разработан и совершенствуется в Беларуси. В настоящее время плодотворные исследования ведет научная школа БАТУ (Минск) под руководством проф.
Л.М. Кожуро. Хорошую обрабатываемость и износостойкость имеют покрытия из высокохромистого чугуна С-300 эвтектического состава и из быстрорежущих сталей РбМ5К5 и Р6М5ФЗ. Плотность мощности достигает знаений 5 104 5 10~ В,/см2 3!4 Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ НАПЛАВКА ПОКРЫТИЙ 315 — массовым расходом порошка, подаваемого в зону обработки (2,1...3,2 кг/ч); — углом ввода порошка (30...35'). Увеличение мощности лазера приводит к увеличению количества расплавляемого порошка, вследствие чего возрастает ширина и высота наплавленных валиков. Повышение скорости обработки приводит к существенному уменьшению геометрических размеров наплавленных валиков.
Это связано с тем, что с увеличением скорости обработки при постоянной мощности уменьшается удельная погонная энергия, а также массовый расход порошка. Влияние степени фокусировки на геометрические параметры наплавляемых валиков неоднозначно. С уменьшением степени фокусировки при постоянной мощности снижается плотность мощности излучения, что приводит к уменьшению количества расплавленного порошка и высоты расплавленного валика.
Ширина же валика первоначально возрастает за счет увеличения размеров пятна излучения, а затем уменьшается. Важным параметром является направление подачи порошка относительно движения детали при лазерной наплавке. Подача порошка в направлении движущейся детали обеспечивает хорошее формирование наплавленных валиков. Процесс формирования при такой схеме стабилен: колебания высоты и ширины валика незначительны (10...15%).
При подаче порошка навстречу движущейся поверхности детали газопорошковая струя оттесняет жидкий металл от закристаллизовавшейся части„ вследствие чего он несколько растекается по поверхности, увеличивая площадь ванны плавления. При этом растет количество частиц порошка, попадающих в расплав, и немного увеличиваются размеры валиков по сравнению со случаем подачи порошка вслед движущейся детали. Однако геометрические размеры отличаются нестабильностью, разброс высоты и ширины валика достигают 50...б0%, Увеличение расстояния от переноса материала приводит к увеличению площади сечения струи порошка с одновременным снижением плотности потока частиц в месте обработки, вследствие чего ширина наплавленных валиков несколько увеличивается, в то время как их высота уменьшается.
Качество покрытий зависит также от толщины наплавляемого слоя и перекрытия валиков. Зависимость высоты наплавки от угла ввода порошка носит экстремальный характер. Один из видов лазерной наплавки — это оплавление шликерных покрытий. Наплавка шликерных обмазок целесообразна при восстановле- иии плоских поверхностей или локально изношенных участков деталей в труднодоступных местах. Наносимый материал готовят в виде коллоидной смеси порошка в растворе целлюлозы. В этом случае наплавочный материал используется полностью.
Для получения качественных покрытий хорошего качества лазером киловаттной мощности толщина обмазки не должна превышать 1 мм, а для лазера мощностью 2,5 кВт быть < 2 мм, Коэффициент перекрытия при этом должен составлять не менее половины диаметра рабочего пятна. Твердость покрытий из самофлюсующихся порошков составляет 35...б0 НКС для подложки из стали и 45...60 НКС для подложки из чугуна. Толщина нанесенного слоя достигает 40...50 мкм. Прочность соединения покрытия с материалом подложки > 250 МПа. Лазерное оплавление напыленных покрытий — один из способов улучшения их свойств, Структура оплавленных лазером слоев характеризуется чрезвычайной дисперсностью, отсутствием оксидных включений к пор. Содержание легирующих элементов в оплавленных участках мало отличается от исходного.
При лазерном оплавлении покрытий на оптимальном режиме, полученных напылением, можно добиться такого состояния поверхности, при котором последующая механическая обработка представляет собой отделку (например, шлифование). Поверхностное легирование — это введение в оплавленный слой практически любых легирующих элементов и даже карбидов. Продолжительность процесса измеряется секундами, в то время как при химико-термической обработке (ХТО) — часами.
Регулируя мощность лазерного луча, продолжителькость нагрева, скорость вращения изделия и шаг перемещения луча, можно достичь различной ширины оплавления: 0,05...5 мм. Порошок на поверхность детали наносят как пасту, замешанную на жидком стекле, в виде наплавленного слоя или фольги нужного состава.
Имеется способ легирования вдуванием порошка в оплавляемый слой. Углерод вводят в виде графита, а легирующие элементы — в элементном виде или как ферросплавы. Аналогично вводят релит, сплавы типа ВК и яр. Твердость и глубина легированного слоя зависят от мощности луча и числа импульсов. ХТО с лазерным нагревом ведут в камерах с аммиаком при азотировании. Плотность потока энергии изменяется от 10' до 10' Вт~см'. Микротвердость азотированного слоя 12 ГПа. При лазерном поверхностном легировании можно получать высокое пересыщение твердых растворов, более высокую твердость (1200 НУ) и износостойкость. Особенность поверхностной закалки заключается в нагреве и охлаждении поверхности со скоростями, достигающими 10' К/с, при этом 318 Глава 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
