Способ электродуговой наплавки металла в среде защитных газов с применением ультразвука

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ99 9 9 СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ МЕТАЛЛА В СРЕДЕ99 9 9 Патентообладатель Государственное учреждение Научно-исследовательский И конструкторско-технологический институт сварки И защитных покрытий с опытным производством 993 9 999 9 9 Киселев М.Г 2 и др 2 Сварка и родствен ные технологии 2 Вь 1 п 2 2 . 9 9 9 9 2 - С 2 9 9 9 9 9 299 9 9 Заявитель Государственное учреждение Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт сварки и защитных покрытий с опытным производством В 9 9992 9 Авторы Шелег Валерий Константинович Куращ Вячеслав Владимиро вич Минченя Владимир Тимофеевич Киселев Михаил Григорьевич Хроленок Валерий Васильевич 993 9 9Способ электродуговой наплавки металла в среде защитных газов с применением ультразвука. включающий передачу ультразвуковых волн на электродную проволоку перпендикулярно ее оси. отличающийся тем. что передачу осуществляют через токосъемник наплавочной головки. причем расстояние от точки акустического контакта волновода с токосъемником до точки передачи ультразвуковых волн электродной проволоке устанавливают кратным половине длины передаваемых ультразвуковых волн 2Изобретение относится К процессам механизированной электродуговой наплавки в среде защитных газов. в частности К способам. влияющим на процесс каплепереноса расплавленного электродного металла и изменяющим свойства формируемых поверхностей. находящихся в жидком или кристаллизующемся состоянии под воздействием ультразвукового поля.Известен способ ввода ультразвуковых колебаний в расплавы с использованием охлаждаемого излучателя 1 1 .Недостатком способа является то. что излучателю сообщают возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости относительно поверхности расплаваИзвестен способ электродуговой наплавки металла в среде защитных газов с применением ультразвука. включающий передачу ультразвуковых волн на электродную проволоку перпендикулярно ее оси З 1 .Недостатком способа является невозможность обеспечения надежной защиты расплавленного металла от окружающей среды из-за нарушения волноводом целостности защитной газовой оболочки при подаче колебаний в плавильную ванну или в зеркало расплава отсутствие упорядоченного каплепереноса электродного металла недостаточная плотность защитной газовой оболочки. что в целом приводит к сильному разбрызгиванию расплавленного металла электрода. а энергия ультразвукового поля используется односторонне только при кристаллизацииТехническая задача решаемая изобретением - улучшение процесса наплавки за счет упорядоченного каплепереноса расплавленного металла и увеличения центров кристаллизации наплавленного металла. Технический результат выражается в применении ультразвуковой энергии в технологическом процессе электродуговой наплавки от плавления электродного металла до кристаллообразования в наплавленном слое металла.Технический результат достигается тем. что в способе электродуговой наплавки металла в среде защитных газов с применением ультразвука включающем передачу ультразвуковых волн на электродную проволоку перпендикулярно ее оси. передачу осуществляют через токосъемник наплавочной головки. причем расстояние от точки акустического контакта волновода с токосъемником до точки передачи ультразвуковых волн электродной проволоке устанавливается кратным половине длины подаваемых ультразвуковых волнНа фигуре представлена схема электродуговой наплавки в среде защитных газов с применением ультразвука.На электродную проволоку 1 через токосъемник наплавочной головки 2 на фигуре не показана) посредством волновода 3 от ультразвукового преобразователя 4 подаются ультразвуковые колебания. которые возбуждают в токосъемнике поперечные ультразвуковые колебания. передаваемые электродной проволокеВ зоне наплавки создается ультразвуковое поле. под действием которого вместе с электромагнитным полем дуги осуществляется направленный каплеперенос электродного металла в виде мельчайших частиц. которые. попадая в расплав металла наплавочной ванны. становятся дополнительными центрами образования кристаллов.Такой способ введения ультразвуковых колебаний в зону наплавки позволяет. не разрывая защитной газовой оболочки подавать поперечные ультразвуковые колебания в зону наплавки и влиять на процесс кристаллообразования в наплавленных слоях Под воздействием ультразвуковых волн происходит упорядоченный и направленный каплеперенос электродного металла за счет ограничения перемещения электрической дуги и путем разделения капель на мельчайшие частички. которые. попадая в расплав основного материала интенсифицируют процесс зародышеобразования кристаллов. что способствует формированию однородной мелкозернистой структуры с кристаллами правильной формы При этом ультразвук повышает плотность и давление газовой оболочки. делает ее сплошной. без завихрений. что приводит к снижению разбрызгивания электродного металла. Предлагаемый способ электродуговой наплавки позволяет формировать плотную. беспористуюмелкозернистую структуру слоев металла. что обеспечивает повышение физико-механических и прочностных свойств полученных поверхностей.Представленный способ характеризуется стабильностью получения качественных слоев металла при электродуговой наплавке. простотой в техническом обеспечении и реализации1.А.сСССР 1619 П.МПКВ 22 В 969. 2. Киселев М Г. идр Сварка и родственные технологии Вып 2 . 1999 . - С 103-1 05Национальный центр интеллектуальной собственности. 2 2 0 0 3 9 . г Минск. ул Козлова. 2 0 .