Конструкція та принцип роботи пристроїв для наплавлення тонкостінних деталей

Abstract

У роботі розглянуто актуальну проблему відновлення та зміцнення тонкостінних деталей методом наплавлення, що ускладнюється виникненням теплових деформацій, нестабільністю геометрії та труднощами керування формуванням наплавленого шару. Проведено аналіз існуючих технологічних рішень і встановлено їх обмеження, зокрема недостатній контроль геометрії шару, складність конструкцій та обмежені технологічні можливості. Запропоновано нові конструктивно-технологічні рішення, що базуються на поєднанні керованого теплового циклу, механічної стабілізації та засобів формоутворення. Розроблені пристрої включають індукційні нагрівачі, системи примусового охолодження та спеціалізовані формувальні вузли, зокрема канавки й притискні елементи, які забезпечують локалізацію розплаву та стабільність геометрії. Окрему увагу приділено пристрою для наплавлення по кромці диска з реалізацією обертального руху та керованого формоутворення, що дозволяє виконувати багатошарове наплавлення і регулювати геометричні параметри виробу. Впровадження запропонованих рішень забезпечує зменшення теплових деформацій, підвищення точності формування наплавленого шару та розширення технологічних можливостей процесу, що сприяє підвищенню ресурсу деталей і ефективності виробництва.

The paper addresses the relevant problem of restoration and strengthening of thin-walled parts by hard-facing, which is complicated by the occurrence of thermal deformations, geometric instability, and difficulties in controlling the formation of the deposited layer. An analysis of existing technological solutions has been carried out, revealing their limitations, including insufficient control of layer geometry, structural complexity, and restricted technological capabilities. New design and technological solutions are proposed, based on the integration of a controlled thermal cycle, mechanical stabilization, and forming means. The developed devices include induction heaters, forced cooling systems, and specialized forming units, in particular grooves and clamping elements, which ensure melt localization and geometric stability. Special attention is given to a device for edge hard-facing of disk components, implementing rotational motion and controlled shaping, which enables multilayer deposition and regulation of geometric parameters of the product. The implementation of the proposed solutions ensures a reduction in thermal deformations, improves the accuracy of deposited layer formation, and expands the technological capabilities of the process, thereby contributing to increased service life of components and overall production efficiency.