Устройство для детонационного напыления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 05 В 7/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 39658 13/24-05 (22) 21.10.85 (46) 15.03.88. Бюл. к 10 (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.М. Кржижановского (72) В.В. Ермаков, С.В. Кочергин и В.А. Попов (53) 621.793(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 551053, кл. В 05 В 7/20, 1975.

Бартенев С,С. и др. Детонационные покрытия в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1982, с.118-119. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ, содержащее ствол с источником зажигания горючей смеси, питатель порошка, приводы перемещения напыляемой детали, блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества напы,.SU„„13807 2 А1 ления, в него введены импульсный генератор, два формирователя, две схемы И, две схемы задержки, два магнитострикционных преобразователя, ультразвуковой генератор и два узла крепления магнитострикционных преобразователей к напыленной детали в плоскостях, совпадающих с осью ствола и перпендикулярно ей, причем вход блока поджига горючей смеси соединен с первым выходом импульсного генератора, второй и третий выходы которого соединены через первую и вторую схемы задержек и через первый и второй формирователи с управляющими входами первой и второй схемы И, входы которых подключены к выходу ультразвукового генератора, а каждый выход — к магнитострикционным преобразователям, каждый из которых жестко соединен с узлами крепления к напыпяемой детали.

1380792

Изобретение относится к химической технологии, связанной с нанесением покрытий на изделия путем их обработки потоком нагретых порошкооб5 разных частиц, и может быть использовано в энергетической, машиностроительной и других отраслях. промышленности.

Целью изобретения является повы- 10 шение качества напыления °

На чертеже изображено устройство для детонационного напыления, общий вид.

Устройство состоит из ствола 1 15 с источником 2 зажигания, питателя

3, трубопроводов 4 для подачи газовой смеси, привода 5 перемещения напыляемой детали, блока 6 управления, импульсного генератора 7, двух схем 20

8,9 задержек, двух формирователей

10, 11, двух схем И 12, 13, ультразвукового генератора (УЗГ) 14, иэ двух магнитострикционных преобразователей

15, 16, двух узлов 17, 18 крепления магнитострикционных преобразователей к напыляемой детали 19. При этом вход источника 2 зажигания горючей смеси соединен с первым выходом импульсного генератора 7, второй и тре- 30 тий выходы которого соединены через первую 8 и вторую 9 схемы задержек и далее через первый 10 и второй 11 формирователи — с управляющими входами первой 13 и второй 12 схем И, входы которых подключены к выходу ультразвукового генератора 14, а каждый выход — к магнитострикционным преобразователям 16 и 15, жестко соединенным узлами 17,18 крепления с íà- 40 пыпяемой деталью 19.

Устройство работает следующим образом.

Горючая смесь, поступающая в ствол

1 устройства через трубопровод 4, 45 воспламеняется источником 2 зажигания, управляющий импульс на который подается с импульсного генератора 7.

В результате воспламенения смеси кислорода и горючего газа в стволе образуется детонационная волна, которая совместно с ударной волной подхватывает порцию напыляемого материала, с высокой скоростью транспортирует нагретый до высокой температуры поро шок к напыпяемой поверхности. При этом температура для каждого типа порошка подбирается таким образом, чтобы 80-907 частиц оплавлялись только сверху, а центральное ядро их оставалось твердым. В момент контакта частицы, движущиеся со скоростью 8001000 м/с, с неподвижной подложкой центральное ее ядро внедряется в поверхность детали, а полурасплавленная фаза как бы осуществляет процесс микросварки под большим давлением, так как напыпяемая структура единичного импульса имеет в сечении конус, большее основание которого располагается на подложке, а вершина направляется в сторону, противоположную движению потока частиц, то суммарная напыпенная поверхность является неоднородной. Верхушка конуса и основания охлаждаются быстрее, чем середина. Эта неравномерность температуры отрицательно отражается на качестве напыления, особенно на формировании наиболее ответственного переходного слоя от подложки к напыляемому мате- . риалу. Для получения равномерного покрытия необходимо, чтобы жидкая фаза равномерно распределялась по всей поверхности единичного напыляемого пятна. Это возможно осуществлять с помощью формирования на поверхности полужидкой застывающей фазы стоячих волн ультразвукового диапазона ° В результате обеспечивается равномерность застывания и кристаллизации одновременно всей поверхности единичного напыляемого пятна, а следовательно, обеспечивается возможность увеличивать производительность напыления за счет сокращения времени застывания жидкой фазы предыдущего импульса напыления.

Такой процесс осуществляется следующим образом. Импульсы с генератора

7 через схему 8 и 9 поступают соответственно на схемы 10 и 11, которые обеспечивают пропускание импульсов

УЗГ 14 на напыляемую деталь 19, Причем ультразвуковые колебания детали обеспечиваются по вертикали и горизонтали через магнитострикционные преобразователи 5 и 16, жестко закрепленные к платформе с деталью к нижней и боковой поверхности. Зарепление данных преобразователей возможно осуществить, например, с помощью струбцины, Сигналы с УЗГ 14 проходят на преобразователи через две схемы

И 12-13, время открытия каждой из которых определяется формирователем сигнала по каждому каналу. Формиро1380792

Составитель О. Поздняков

Техред М.Дидык Корректор А.Зимокосов

Редактор Н, Слободяник

Заказ 1138/9 Тираж 633

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная,4 ватель сигнала определяет (согласно техническим требованиям) длительность и амплитуду импульса, причем амплитуда подбирается из условия обеспече5 ния срабатывания схемы И, а длительность — временем, необходимым для воздействия ультразвуковыми колебаниями на обрабатываемую деталь. Для ультразвуковых преобразователей по вертикальной и горизонтальной плоскости это время различно и изменяется от 0,3 до 0,8 периода воздействия детонационных волн. В качестве формирователей возможно использовать любые 15 электронные преобразователи одиночного импульса в импульс регулируемой длительности, например триггер, работающий в режиме ожидания, Схема задержки в каждом канале обеспечивает задержку прихода импульса на схему И до момента воздействия ударной волны на обрабатываемую деталь.

Синхронизацию работы привода 5, импульсного генератора 7 и питателя 25

3 порошка осуществляет блок 6 управления. В результате весь процесс напыления протекает в такой последовательности: сигнал с блока 6 управления поступает на питатель порошка, очередная порция напыляемого порошка подается в ствол, далее после формирования управляющего сигнала в импульсном генераторе 7, поступающего в источник 2 зажигания горючей смеси, осуществляется поджиг горючей смеси в стволе 1, одновременно сигналы с генератора 7 через схемы 8,9 временных задержек подключают УЗГ 14, сигнал с которого на деталь 19,подается в тот момент, когда порция напыляемого материала 20 легла на поверхность детали 19. Через заданный промежуток времени, равный времени выравнивания и затвердевания расплавленной фазы порошка, управляющий сигнал с блока

6 поступает на блок привода перемещения детали 5 и последняя перемещается на расстояние, заданное технологической картой, далее процесс продолжается снова по этой же схеме °