ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-технической разработки.

Установка для аргонно-дуговой наплавки цилиндрических деталей (Рис.1) включает следующие основные механизмы:

- Серийный токарно-винторезный станок, служащий для осуществления вращения детали и обеспечения подачиs;

- Наплавочная головка, которая монтируется на суппорте токарно-винторезного станка. Наплавочная головка включает механизм для придания присадке вращательного движения и осуществления постоянного осевого усилия поджатия присадкиf. На головке монтируется специальная аргонно-дуговая горелка;

- Аппаратура для обеспечения процесса наплавки: электрические щит и пульт управления, аппаратура для подачи аргона;

- Выпрямитель сварочный ВДУ-1201.

1 2 3 4

1-токарно-винторезный станок

2-проволокоподающий механизм

3-специальная аргонно-дуговая горелка

4-пульт управления

Рис. 1

При наплавке вала из стали 45 диаметром 40 мм используются следующие установочные параметры: электрод вольфрамовый диаметром 4 мм, присадка-проволока Нп-65Г диаметром 2 мм, угол =80 ⁰, вылет присадкиl=5 мм, межэлектродный зазор 2 мм.

Режим наплавки.

Частота вращения детали 2,33 с ^-1, подачаs=0,4 мм/об, частота вращения присадки 46,7 с ^-1, осевое усилиеf=20 Н,u= 16 В,j=425 А, расход аргона 5 л/мин.

Наплавка детали производится в следующем порядке.

Деталь закрепляется в центры токарного станка. Наплавочная головка подводится к шейке детали и производится настройка мундштука и аргонно-дуговой горелки согласно установочным параметрам, приведенным выше. Перед началом процесса конец присадки затачивается на конус под углом 2 , и присадка отводится от детали на расстояние 5 - 6 мм.

Последовательность проведения процесса. Включается вращение детали, подается аргон в головку, подается напряжение на электрод и деталь, и зажигается дуга между вольфрамовым электродом и деталью. Дуга зажигается с помощью осциллирующего напряжения или путем короткого замыкания угольным стержнем межэлектродного зазора. Поверхность детали разогревается дугой в течение 4 - 6 с. Включается вращение присадки и ее подача. При контактировании присадки с деталью присадка прижимается постоянным усилиемf, и после разогрева конца присадки начинается выдавливание металла в основании конуса и образование на детали начального валика. Включается подачаsсуппорта станка с закрепленной на суппорте наплавочной головкой, и шейка наплавляется на всю длину. Окончание процесса наплавки производится общей кнопкой «стоп»: натяжение на дуге, аргона, привода станка, привода вращения и подачи проволоки.

Указанный режим наплавки дает полное сплавление слоя с основой при толщине слоя 0,25 мм; время наплавки шейки длиной 25 мм приблизительно 28 с. Если присадку подогревать на вылете от дополнительного источника питания токомj₁=180А приu₁= 4 В, то толщина наплавки увеличивается до 0,5 мм. Изменением значенийu₁иj₁можно получить промежуточные значения толщины наплавки, припуск на последующую обработку (шлифование) в пределах 0,1 … 0,15 мм на сторону. При восстановлении деталей с малыми износами предлагаемый способ наплавки дает экономию присадочного металла в 4 - 6 раз по сравнению со способом, принятым за прототип.

Предлагаемый способ наплавки может быть использован в машиностроении, например при изготовлении валов, когда поверхности шеек валов требуется придание особых свойств (высокой износостойкости, химической стойкости и др.). При этом предлагаемый способ наплавки будет экономически более эффективен по сравнению с известными способами наплавки или напыления металла даже при использовании дорогих присадочных материалов, так как предлагаемый способ наплавки дает малые толщины наплавки при сравнительно высокой производительности процесса.