RU2173244C2 - Способ и установка для индукционной центробежной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий - Google Patents
Способ и установка для индукционной центробежной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделийInfo
- Publication number
- RU2173244C2 RU2173244C2 RU99100501A RU99100501A RU2173244C2 RU 2173244 C2 RU2173244 C2 RU 2173244C2 RU 99100501 A RU99100501 A RU 99100501A RU 99100501 A RU99100501 A RU 99100501A RU 2173244 C2 RU2173244 C2 RU 2173244C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductor
- surfacing
- cylindrical
- blank
- centrifugal
- Prior art date
Links
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 11
- 210000002832 Shoulder Anatomy 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical compound [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 description 1
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение может быть использовано при центробежном индукционно-металлургическом способе наплавки внутренней поверхности биметаллических втулок сложного профиля, например втулок с упорными буртиками. Шихту подают внутрь цилиндрической заготовки. Производят индукционный нагрев до расплавления шихты при вращении заготовки. Заготовку выполняют с двумя буртовыми частями с расточенными канавками под буртики изготавливаемого изделия. Индуктор размещают с возможностью одновременного охвата одной из буртовых частей заготовки и ее цилиндрической части. Центробежную наплавку производят с одной, а затем с другой стороны заготовки. Установка содержит центробежную машину, дозатор подачи порошковой смеси в цилиндрическую заготовку и индуктор одностороннего действия. Индуктор состоит из двух частей для нагрева буртовой части заготовки и ее цилиндрической части. Индуктор выполнен в виде n полувитков, число которых зависит от конструктивных размеров изготавливаемой втулки. Осуществление этого способа и такое выполнение установки позволяют значительно расширить технологические возможности индукционной наплавки. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к центробежному индукционно-металлургическому способу наплавки внутренней поверхности биметаллических втулок при их сложных профилях, например втулок с упорными буртиками.
Известен способ центробежной отливки гильз (см. книгу "Промышленное применение токов высокой частоты", труды ВНИИ ТВЧ, выпуск 9, 1968 г., стр. 49), заключающийся в том, что гильзу в зависимости от размеров вращают со скоростью 900-1000 об./мин., подвергают нагреву в высокочастотном индукторе до температуры 800-1000oC. Предварительно в проточку гильзы автоматически вводится флюс и, одновременно с нагревом гильзы, в индукционной печи расплавляется мерная заготовка нирезиста. Как только гильза нагревается до 900-1000oC, а нирезист до 1400-1450oC, производится заливка проточки гильзы. Под воздействием центробежных сил расплав нирезиста тонким равномерным слоем распределяется по кольцевой проточке и сваривается с металлом гильзы.
Недостатком известного способа является сложность процесса, так как для наплавки металл должен быть в жидком состоянии, что требует непростой системы его подвода и дополнительных источников нагрева.
Кроме того, ввиду того, что невозможно осуществить контроль за регулированием температуры, сложно добиться хорошего сплавления металла и заданных параметров, что приводит к низкому качеству наплавляемого слоя.
Известен способ и установка центробежной наплавки внутренней поверхности цилиндрических деталей (см. книгу В.Н. Ткачев "Работоспособность деталей машин в условиях абразивного изнашивания". М.: Машиностроение, 1995 г., стр. 260-261), заключающийся в том, что изделия типа труб, втулок наплавляют путем нагрева кольцевым индуктором наружной поверхности и подачи шихты специальным дозатором во внутреннюю полость детали.
Однако, если осуществлять на данной установке наплавку внутренних поверхностей втулок с буртами, то кольцевой индуктор не сможет равномерно прогреть буртик втулки и ее цилиндрическую часть, а поэтому и наплавку произвести не представляется возможным.
За прототип выбран способ и установка для индукционной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий (см. RU, пат. N 2086357, кл. В 22 F 7/04, 1997 г., БИ N 22), заключающийся в том, что специальным индуктором, выполненным конусообразно, создаются условия для осуществления индукционной наплавки внутренних поверхностей втулок путем нанесения на легкоплавкие основные материалы тугоплавких покрытий.
Недостатком наиболее близкого технического решения является то, что требуемое для заполнения буртика повышенное количество шихты не позволит внутреннему индуктору приблизиться к зоне нагрева и осуществить равномерный нагрев как периферийного участка бурта, так и близкого к индуктору цилиндрического участка, что сужает технологические возможности известного способа и устройства для индукционной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий типа втулок с упорными буртиками.
Задача предлагаемого изобретения состояла в разработке способа и установки, имеющих расширенные технологические возможности для индукционной наплавки внутренних поверхностей втулок с упорными буртиками.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе индукционной центробежной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий, включающем дозированную подачу шихты внутрь цилиндрической заготовки, ее вращение и индукционный нагрев до расплавления шихты, для изготовления цилиндрических изделий в виде втулок с буртиками цилиндрическую заготовку выполняют с двумя буртовыми частями, каждая из которых имеет расточенную канавку под буртики изготавливаемого изделия, а индукционный нагрев осуществляют посредством размещения индуктора с возможностью одновременного охвата одной из буртовых частей заготовки и ее цилиндрической части, при этом центробежную наплавку проводят с одной, а затем с другой стороны заготовки.
Кроме того, установка, реализующая способ, содержит центробежную машину, дозатор подачи порошковой смеси в цилиндрическую заготовку и индуктор одностороннего действия, последний выполнен из двух частей, одна из которых предназначена для нагрева буртовой части заготовки, а вторая - для цилиндрической части, при этом вторая часть индуктора выполнена в виде n-полувитков, число которых зависит от конструктивных размеров изготавливаемой втулки.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен общий вид установки для осуществления способа индукционной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий;
фиг. 2 - вид А (сбоку на установку);
фиг. 3 - технологическая последовательность изготовления втулок со сложным внутренним профилем (упорными буртиками):
а - заготовка с расточенными канавками под буртики,
б - вращение заготовки и дозированная подача шихты на внутреннюю поверхность втулки,
в - нагрев и наплавка металла на внутренней поверхности втулки,
г - обработка и отрезка заготовки по заданным поверхностям;
фиг. 4 - индуктор для осуществления способа наплавки;
фиг. 5 - разрез А-А фиг. 4.
на фиг. 1 изображен общий вид установки для осуществления способа индукционной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий;
фиг. 2 - вид А (сбоку на установку);
фиг. 3 - технологическая последовательность изготовления втулок со сложным внутренним профилем (упорными буртиками):
а - заготовка с расточенными канавками под буртики,
б - вращение заготовки и дозированная подача шихты на внутреннюю поверхность втулки,
в - нагрев и наплавка металла на внутренней поверхности втулки,
г - обработка и отрезка заготовки по заданным поверхностям;
фиг. 4 - индуктор для осуществления способа наплавки;
фиг. 5 - разрез А-А фиг. 4.
Установка для реализации способа индукционной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий типа втулок 1 с буртиками (см. фиг. 1,2) состоит из центробежной машины 2 и высокочастотного генератора 3.
Центробежная машина имеет станину 4, на которой закреплены: каретка 5, несущая привод вращения 6 заготовки 1, дозатор 7 подачи порошковой смеси 8 (см. фиг. 3) и узел охлаждения 9.
На генераторе 3 закреплен индуктор 10 одностороннего действия (см. фиг. 2,4), выполненный комбинированным из двух частей, для буртовой части в виде щелевого индуктора 11 и для цилиндрической части втулки в виде n-полувитков 12 (см. фиг. 3).
Способ осуществляется по следующей технологии.
Предварительно изготавливают заготовку 1 (см. фиг. 3,а), которую выполняют в виде катушки из монолитного куска металла с учетом припусков на механическую обработку, протачивают в заготовке канавки 13 под упорные буртики 14 втулки 15 (см. фиг. 3,2).
Затем заготовку 1 крепят одной стороной (см. фиг. 1,3,б) в патроне вращателя 6, причем одновременно размещают ее внутри индуктора 10 таким образом, что вторая буртовая часть заготовки охватывается щелевой частью индуктора 11, а цилиндрическая - полувитками 12 до середины заготовки (см. фиг. 4,5).
После этого требуемое количество порошковой смеси 8 подают посредством дозатора 7 на вращающуюся внутреннюю поверхность заготовки 1 (см. фиг. 3,6). За счет центробежных сил дозированная наплавочная шихта удерживается около стенок втулки и заполняет канавку 13. Включают индуктор 10 при следующих режимах, приведенных в таблице.
Индуктор, благодаря своим конструктивным особенностям, равномерно прогревает буртовую часть заготовки и цилиндрическую, производя расплавление шихты. Для усиления интенсивности нагрева буртика втулки с целью изменения зазора индуктор-деталь и нагрева до расплавления шихты в полости канавки, каретку 5, несущую вращатель 6 с заготовкой, смещают относительно оси вращения заготовки.
После того, как произведена наплавка (см. фиг. 3,в) одной стороны, заготовку поворачивают, закрепляют другой стороной и процесс повторяют. Затем, в зависимости от того, какое изделие мы хотим получить - втулку с двумя буртами или с одним - разрезаем заготовку (см. фиг. 3,г) и производим механическую обработку до получения заданных размеров втулок с буртиками.
Использование предложенного способа и установки индукционной наплавки цилиндрических изделий позволяет за счет нагрева металлической заготовки заданной формы в специальном комбинированном индукторе одновременно осуществлять равномерный нагрев как буртовой части, так и цилиндрической, осуществляя наплавку, таким образом, биметаллических втулок сложной конфигурации, имеющих упорные буртики как с одной стороны, так и с двух, что расширяет технологические возможности индукционной наплавки.
Предложенная технология применена в Инженерном центре "Сплав" при изготовлении втулок виброблоков с упорными буртиками для путевых машин, которая позволила взамен дорогостоящих бронзовых втулок получить втулки, выполненные из стали 45 и упрочненные по буртику и внутренней цилиндрической поверхности свинцовистой бронзой 3-4 мм. Это обстоятельство позволило не только сохранить их технические характеристики, но и снизить себестоимость изделия в 4 раза.
Claims (2)
1. Способ индукционной центробежной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий, включающий дозированную подачу шихты внутрь цилиндрической заготовки, ее вращение и индукционный нагрев до расплавления шихты, отличающийся тем, что для изготовления цилиндрических изделий в виде втулок с буртиками цилиндрическую заготовку выполняют с двумя буртовыми частями, каждая из которых имеет расточенную канавку под буртики изготавливаемого изделия, а индукционный нагрев осуществляют посредством размещения индуктора с возможностью одновременного охвата одной из буртовых частей заготовки и ее цилиндрической части, при этом центробежную наплавку проводят с одной, а затем с другой стороны заготовки.
2. Установка для индукционной центробежной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий, содержащая центробежную машину, дозатор подачи порошковой смеси и индуктор одностороннего действия, отличающаяся тем, что индуктор выполнен из двух частей, одна из которых предназначена для нагрева буртовой части заготовки, а вторая - для ее цилиндрической части, при этом вторая часть индуктора выполнена в виде n полувитков, число которых зависит от конструктивных размеров изготавливаемой втулки.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99100501A RU99100501A (ru) | 2001-08-20 |
| RU2173244C2 true RU2173244C2 (ru) | 2001-09-10 |
Family
ID=
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457929C1 (ru) * | 2011-04-18 | 2012-08-10 | Сергей Александрович Шилов | Способ центробежной наплавки плавящимся электродом |
| RU2491157C1 (ru) * | 2012-06-05 | 2013-08-27 | Елена Николаевна Мендрух | Способ индукционной наплавки |
| RU2492033C1 (ru) * | 2012-05-17 | 2013-09-10 | Елена Николаевна Мендрух | Способ индукционной наплавки |
| RU2529146C1 (ru) * | 2013-04-05 | 2014-09-27 | Денис Николаевич Мендрух | Способ индукционной наплавки |
| RU2533517C1 (ru) * | 2013-06-10 | 2014-11-20 | Денис Николаевич Мендрух | Способ индукционной наплавки |
| RU2537983C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2015-01-10 | Елена Николаевна Мендрух | Способ индукционной наплавки |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457929C1 (ru) * | 2011-04-18 | 2012-08-10 | Сергей Александрович Шилов | Способ центробежной наплавки плавящимся электродом |
| RU2492033C1 (ru) * | 2012-05-17 | 2013-09-10 | Елена Николаевна Мендрух | Способ индукционной наплавки |
| RU2491157C1 (ru) * | 2012-06-05 | 2013-08-27 | Елена Николаевна Мендрух | Способ индукционной наплавки |
| RU2529146C1 (ru) * | 2013-04-05 | 2014-09-27 | Денис Николаевич Мендрух | Способ индукционной наплавки |
| RU2533517C1 (ru) * | 2013-06-10 | 2014-11-20 | Денис Николаевич Мендрух | Способ индукционной наплавки |
| RU2537983C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2015-01-10 | Елена Николаевна Мендрух | Способ индукционной наплавки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150352770A1 (en) | Screw Element and Method of Producing Screw Elements | |
| EP0314283B1 (en) | Building workpieces by deposit welding | |
| US20100266438A1 (en) | Method and device for producing annular, rotationally symmetrical workpieces made of metal and/or ceramic powder | |
| CN104797370A (zh) | 用于由冷金属过渡焊接淀积制造旋转物品的方法及制造的旋转物品 | |
| US2250561A (en) | Method for applying metal layers | |
| KR20220100951A (ko) | 다중 레이저 증착 용접 헤드를 갖는 레이저 증착 용접 장치 | |
| US4842186A (en) | Method and apparatus for building a workpiece by deposit welding | |
| RU2173244C2 (ru) | Способ и установка для индукционной центробежной наплавки внутренних поверхностей цилиндрических изделий | |
| JP6050141B2 (ja) | 硬化肉盛溶接装置及び方法 | |
| US4497358A (en) | Process for the manufacture of a steel body with a borehole protected against abrasion | |
| US4772340A (en) | Method of making iron-base articles having a remelted layer | |
| US4894505A (en) | Modified rotating reusable preform | |
| KR100725796B1 (ko) | 피스톤 링에 층을 마련하는 방법 및 장치 | |
| US20230294357A1 (en) | Additive manufacturing system and unified additive-deformation-machining (adm) process of manufacturing | |
| GB1602785A (en) | Drill bushing pump seal or similar articles and method of making same | |
| WO2022243921A1 (en) | Additive metal casting system and apparatus | |
| JPS62248553A (ja) | 二層中空筒体の製造方法 | |
| US2341006A (en) | Method of making composite metal articles | |
| KR101387020B1 (ko) | 액상 주조 접합기술을 이용한 이송 파이프 겸용 열연 롤의 제조방법 | |
| EP1681137A1 (en) | Grinding device and use of same grinding device for rectifying cylindrical items, apparatus and method for rectifying cylindrical items | |
| JPS60131114A (ja) | 歯車製造装置 | |
| RU2274776C2 (ru) | Способ получения износостойкого слоя на рабочей поверхности опор скольжения | |
| RU2637205C2 (ru) | Способ центробежной биметаллизации втулок с нагревом токами высокой частоты | |
| KR100287965B1 (ko) | 고주파 유도 가열원을 이용한 합금 튜브 제조방법 | |
| SU1616788A1 (ru) | Способ получени комбинированных изделий |