установка механизированной плазменной наплавки валов

Формула изобретения

Установка механизированной плазменной наплавки валов, содержащая механизмы вращения изделия, перемещения плазмотрона и подачи присадочного материала, а также управляющее устройство, связанное с механизмами подачи присадочного материала и перемещения плазмотрона, отличающаяся тем, что она снабжена пирометром для измерения температуры изделия перед фронтом плазменной дуги, связанным с управляющим устройством, выполненным с возможностью запуска механизмов перемещения плазмотрона и подачи присадочного материала при достижении поверхностью изделия температуры, близкой к температуре предельного теплонасыщения в выбранном режиме.

Описание изобретения к патенту

Изобретение предназначено для плазменной наплавки валов при их упрочнении или восстановлении.

Для механизированной плазменной наплавки валов обычно используются установки, содержащие механизмы вращения изделия, перемещения плазмотрона и подачи присадочного материала, а также управляющее устройство, связанное с механизмами подачи присадочного материала и перемещения плазмотрона. Прототипом заявленного устройства может служить установка для плазменно-порошковой наплавки валов (Сидорова А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. -М.: Машиностроение, 1987, с.63, рис.16.

Наплавка на таких установках осуществляется без достаточного учета тепловых процессов. При нанесении покрытия поверхность перед фронтом наплавки нагревается за счет тепла ранее наплавленных валиков, что вызывает изменение формы наплавочного валика, его ширины и глубины проплавления. Для валов небольшого диаметра глубина проплавления по ходу наплавки может изменяться в несколько раз, что приводит к дефектам покрытия, его неоднородности по составу, структуре и физико-механическим свойствам.

Стабильные тепловые условия наплавки и соответственно однородность покрытия по составу, структуре и физико-механическим свойствам можно обеспечить, если поверхность изделия предварительно нагреть плазмотроном в сечении первого наплавочного валика до температуры предельного теплового насыщения в выбранном режима. Нагрев поверхности перед фронтом плазменной дуги контролируется пирометром, который по достижении заданной температуры через управляющее устройство запускает механизмы перемещения плазмотрона и подачи присадочного материала.

Температурный режим (температура предельного теплонасыщения), задаваемый технологическими требованиями, обеспечивается расчетом с подбором других режимных параметров - мощности дуги, ширины наплавочного валика, шага и скорости наплавки.

Схема установки механизированной наплавки приведена на чертеже.

Установка содержит вращатель 1 с устройством для крепления изделия 3, механизм продольного перемещения плазмотрона и устройства подачи присадочного материала 2, плазмотрон с устройством подачи присадочного материала 4, источник питания 5, пирометр 6 и управляющее устройство 7.

Перед наплавкой пирометр 6 устанавливается в сечении первого наплавочного валика. После чего включается вращение изделия и поджигается дуга. По достижении поверхностью температуры предельного теплонасыщения, связанное с пирометром управляющее устройство 7 запускает механизм продольного перемещения плазмотрона 2 и подачи порошка, т.е. включает собственно наплавку.