Упрочнение элементов долота вибродуговой наплавкой металлокерамики
Вибродуговая наплавка представляет собой разновидность автоматической электрической дуговой наплавки металлическим электродом. Деталь при этом вращается в центрах токарного станка или специального вращателя, а наплавочный электрод в виде катаной или порошковой проволоки, подается специальной автоматической головкой. Подача проволоки в сварочную ванну сопровождается ее непрерывной вибрацией (частота 30-100 Гц, амплитуда 1-2 мм). В результате этого процесс наплавки сопровождается чередующимися моментами горения дуги и короткого замыкания. Благодаря вибрации электрода наплавляемый металл переносится на деталь мелкими порциями. Это облегчает формирование тонких наплавленных слоев [15].
Для уменьшения зоны термического влияния и коробления упрочняемых деталей, а также для увеличения твердости наплавляемого слоя, в зону дуги постоянно подается и отводится охлаждающая жидкость (3-4 % водный раствор кальцинированной соды, 3 % водный раствор жидкого стекла, 10 % водный раствор глицерина, СОЖ, вода). Жидкость одновременно способствует и защите расплавленного металла от окисления и азотирования.
Рис 6. Установка для вибродуговой наплавки.
Установки для вибродуговой наплавки состоят из автоматической сварочной головки с ручным или автоматическим управлением, вибратора, токарного станка, вращателя или иного приспособления для равномерного перемещения детали, а также из сварочного источника [16].
Для вибродуговой наплавки металлокерамических покрытий на упрочняемые поверхности деталей используют специальные порошковые сварочные (наплавочные) проволоки, представляющие собой металлические трубки из материалов Св-08А, Св-18ХГСА, Св-15 и т.п., заполненные смесью керамического материала (корунд, карборунд, оксиды, графит и пр.), наплавочного металлического порошка и флюса [17].
Упрочнение элементов долота
электроискровым нанесением покрытий из твердых сплавов
Электроискровое нанесение покрытий (электроискровое упрочнение) применяется для упрочнения поверхностей деталей, подвергающихся изнашиванию при трении без смазочного материала (или с его небольшим количеством) с большими удельными давлениями, а также в условиях активной эрозии [18].
Нанесение упрочняющего покрытия происходит при электроискровом разряде между электродом из упрочняющего материала и поверхностью детали. При этом в качестве упрочняющих материалов используются высоколегированные стали, твердые сплавы, графит, феррохром и др. Для электроискрового упрочнения используют как ручные, так и автоматизированные головки с закрепленным неподвижно или вибрирующим электродом из легирующего материала [19, 20].
По сравнению с описанными выше способами электроискровое упрочнение менее производительно, а удельные затраты (на 1 мм3 упрочняющего материала) в несколько раз больше, чем, например, при ТВЧ- наплавке. Однако сложная форма и технологическая труднодоступность поверхности такого элемента долота как его утолщение позволяют рекомендовать этот способ как один из возможных вариантов упрочнения. 