Способ газопламенного напыления порошковых покрытий и устройство для его осуществления

 

1. Способ газопламенного напыления порошковых покрытий, включающий нагрев и ускорение напыляемых частиц высокотемпературным потоком теплоносителя и дополнительное ускорение частиц вторичным газовым потоком, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования порошка за счет увеличения степени проплавления частиц, во вторичном газовом потоке одновременно с ускорением осуществляют дополнительный нагрев частиц, ис78 1 IpUBj пользуя при этом однотипный с первичным поток теплоносителя. 2.Устройство для газопламенного напыления порошковых покрытий, содержащее горелку с мундштуком в котором по окружности выполнены газовые сопла и соосно горелке расположенную кольцеобразную приставку, установленную перед горелкой с возможностью осевого перемещения, отличающееся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования порошка, приставка выполнена в аиде дополнительной многосопловой газопламенной горелки. 3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью уменьшения диаметра пятна напыления и предотвращения налипания напыляемых частиц на внутреннюю поверхность центрального отверстия приставки, отверстие выполнено цилиндрическим с плавным переходом в сторону основной горелки в коническое с уулом конусности от 50 до 60°, причем диаметр цилиндрического участка составляет от 0,8 до 1,2 диаметра окружности центров газовых сопл мундштука. // i (Л ьо 1 о 4 Од to

„„SU„„1240462

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai д11 4 В 05 В 7/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А (21) 3806795/23-05 (22) 18.09.84 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства (72) Ю. И, Титов и А. А. Амбражей (53) 678.056 (088.8) (56) Патент США № 4358053, кл. 239 — 79, 1982. (54) СПОСОБ ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ ПОКРЫТИЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) l. Способ газопламенного напыления порошковых покрытий, включающий нагрев и ускорение напыляемых частиц высокотемпературным потоком теплоносителя и дополнительное ускорение частиц вторичным газовым потоком, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования порошка за счет увеличения степени проплавления частиц, во вторичном газовом потоке одновременно с ускорением осуществляют дополнительный нагрев частиц, используя при этом однотипный с первичным поток теплоносителя.

2. Устройство для газопламенного напыления порошковых покрытий, содержащее горелку с мундштуком, в котором по окружности выполнены газовые сопла и соосно горелке расположенную кольцеобразную приставку, установленную перед горелкой с возможностью осевого перемещения, отличающееся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования порошка, приставка выполнена в виде дополнительной многосопловой газопламенной горелки.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью уменьшения диаметра пятна напыления и предотвращения налипания напыляемых частиц на внутреннюю поверхность центрального отверстия приставки, отверстие выполнено цилиндрическим с плавным переходом в сторону основной горелки в коническое с у1лом конусности от

50 до 60, причем диаметр цилиндрического участка составляет от 0,8 до 1,2 диаметра окружности центров газовых сопл мундштука.

1240462

Изобретение относится к технике высокотемпературного напыления и может быть использовано при газопламенном напылении порошковых покрытий.

Целью изобретения является увеличение коэффициента использования порошка за счет увеличения степени проплавления частиц, уменьшение диаметра пятна напыления и предотвращения налипания напыляемых частиц на внутреннюю поверхность устройства.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, общий вид с вырезом; на фиг.2— вид А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.2; на фиг.4 — разрез  — В на фиг.2; на фиг.5 — разрез à — Г на фиг.2; на фиг.6— разрез Д вЂ” Д на фиг.2; на фиг.7 — разрез

Š— Е на фиг.2; на фиг.8 — разрез Ж вЂ” Ж на фиг.3.

Устройство для осуществления способа содержит основную горелку, содержащую корпус 1, в котором посредством накидной гайки 2 крепится мундштук 3. К корпусу 1 двумя винтами 4 крепится кронштейн 5, на котором двумя винтами 6 зафиксирована приставка. В корпусе 1 выполнены каналы 7 и 8 для подачи воздушно-порошковой смеси и смеси ацетилена с кислородом соответственно. В мундштуке 3 выполнены центральное отверстие 9 и газовые сопла 10, расположенные концентрично центральной оси.

Приставка содержит корпус 11, к которому винтами 12 крепится крышка 13 и конус 14. Конус 14 одним концом впаян в крышку 13, а другим входит в центральное отверстие корпуса 11. Внутренняя поверхность обжимающего конуса 14 выполнена в виде цилиндрического отверстия, плавно переходящего в коническое с углом конусности 50, и является центральным отверстием приставки.

Экспериментально установлено, что при значениях диаметра цилиндрического участка менее 0,8 диаметра окружности центров газовых сопл мундштука и угле конусности более 60 происходит налипание напыляемых частиц на внутреннюю поверхность центрального отверстия приставки, что приводит к нарушению устойчивости работы устройства. Увеличение же указанного диаметра до значений более 1,2 диаметра окружности центров газовых сопл мундштука нецелесообразно, так как влечет за собой увеличение диаметров вторичного потока теплоносителя и пятна напыления, что отрицательно сказывается на коэффициенте использования порошка и свойствах получаемых покрытий. Уменьшение угла конусности менее 50 при неизменных диаметрах входного и выходного участков центрального отверстия приставки ведет к увеличению ее длины, это, в свою очередь, связано с уменьшением диапазона регулирования расстояния между торцами приставки и мундштука основной горелки, что также нежелательно.

Диаметр цилиндрического участка отверстия приставки равен диаметру окружности центров сопл 10. Для обеспечения герметичности сопряжение корпуса 11 с крышкой 13 и обжимающим конусом 14 осуществляется через уплотнительные прокладки

15 — 18. Крышка 13 и корпус 11 образуют с наружной поверхностью обжимающего ко10 нуса камеру 19, в которой циркулирует охлаждающая вода.

В корпусе 11 концентрично центральной оси выполнены две группы сопл 20 и 21 для истечения смеси ацетилена с кислородом и обжимающего газа соответственно.

1 Оси отверстий сопл 20 и 21 направлены по образующим конуса с углом конусности 20 .

Сопла 20 и 21 сообщаются с кольцевыми проточками в.корпусе 11, которые в сборе с крышкой 13 образуют газовые камеры 22 и

23. В корпусе 11 выполнено также радиальное отверстие, в которое впаяна трубка 24 отвода охлаждающей воды.

В крышке 13 выполнены радиальные отверстия, в которые впаяны трубки 25 — 27 подвода обжимающего газа, смеси ацети25 лена с кислородом и воды соответственно.

Отверстия трубок 25 и 26 посредством сверлений сообщаются с газовыми камерами 23 и 22 соответственно.

Для обеспечения возможности регулирования расстояния между торцами мундшту30 ка 3 и корпуса 11 в кронштейне 5 выполнены два продольных направляющих сквозных паза 28, в которые входят винты 6.

Устройство работает следующим образом.

Смесь ацетилена с кислородом, подавае35 мая по каналу 8 корпуса 1 и истекающая из сопл 10 мундштука 3, при сгорани образует первичный поток теплоносителя, который проходит через центральное отверстие обжимающего конуса 14, внутренняя поверхность которого уменьшает сечение по40 тока и делает его компактным. По трубке 26 в газовую камеру 22 приставки также подают смесь ацетилена с кислородом, которая истекает из сопл 20 корпуса 11 и образует при сгорании вторичный поток теплоносителя, 4 концентрично охватывающий первичный поток и имеющий на начальном участке конусообразную форму (в следствие того что оси отверстий сопл 20 направлены по образующим конуса). По трубке 25 в газовую камеру 23 приставки подают воздух, играю50 щий роль обжимающего газа. Истекая из камеры 23 через сопла 21, воздух образует кольцевой конусообразный поток, концентрично охватывающий вторичный поток теплоносителя и уменьшающий его сечение.

Частицы напыляемого порошка подаются

55 воздухом по каналу 7 корпуса 1 и через центральное отверстие 9 мундштука 3 поступают в центральную зону первичного потока теплоносителя, где осуществляется первая

1240462

ВадА

Рие. 2 стадия их ускорения и нагрева. Далее напыляемые частицы первичным потоком теплоносителя через центральное отверстие обжимающего конуса 14 подаются во вторичный поток теплоносителя, где осуществляется вторая стадия их нагрева и ускорения. Вторичным потоком теплоносителя частицы транспортируются к поверхности обрабатываемой детали, при соударении с которой отлагаются на ней и формируют покрытие.

Для предотвращения налипания напыляемых частиц на внутреннюю поверхность обжимающего конуса 14 предусмонтрено водяное охлаждение его стенок. Вода поступает по трубке 27 в камеру 19, охлаждает стенки обжимающего конуса 14 и отводится по трубке 24.

Уменьшение сечения первичного потока теплоносителя внутренней поверхностью обжимающего конуса 14, придание вторичному потоку теплоносителя конусообразной формы и использование кольцевого потока обжимающего газа дают, в совокупности, уменьшение диаметра пятна напыления, что положительно сказывается на качестве покрытия.

При переналадке устройства на напыление конкретного порошка перемещением приставки в пазах 28 кронштейна 5 добиваются такого ее положения, при котором достигается максимальное значение коэффициента использования данного порошка.

1240462

/-Г

74 73

Дцг. 5

Рие.Е

Редактор М. Циткина

Заказ 3427/5

Составитель Л. Янюшин

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4