Способ высокотемпературной обработки поверхности изделий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к плазменной обработке материалов и может быть использовано для получения защитно-декоративных покрытий на поверхности строительных конструкций. Цель изобретения - повышение качества обработки поверхностей путем получения тонких слоев обработки, а также упрощение конструкции устройства. Способ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОциАЛИСТИчЕских

РЕСПУБЛИК

s В 23 К 10/00, 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4694535/27 (22) 24.05.89 (46) 15,12.91. Бюл. М 46 (71) Институт физики АН КиргССР (72) M,Ê.ÀñàíàëèåB, Ж.Ж.Жеенбаев, P.È,Êoнавко, К.У.Сабаев и Ю.А.Янтураев (53) 621.791.927.55(088.8) (56) Сборник тезисов докладов,Х Всесоюзной конференции Генераторы низкотемпературной плазмы", Минск, ч,ll, ИТМО АН

СССР, 1986, с.109 — 110,,„, Ц „„1698009 A l (54) СПОСОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к плазменной обработке материалов и может быть использовано для получения защитно-декоративных покрытий на поверхности строительных конструкций. Цель изобретения — повышение качества обработки поверхностей путем получения тонких слоев обработки, а также упрощение конструкции устройства. Способ (: О

00 О

О

1698009 высокотемпературной обработки поверхности заключается в том, что поверхность обрабатывается плазменной струей, отклоняемой поперечным магнитным полем. Плазменная струя располагается подуглом к поверхности и отклоняется перпендикулярно направлению ее перемещения. Устройство, реализующее способ, состоит из выносного водоохлаждаемого,анода 1, катодного узла 3, электро-, Изобретение относится к плазменной обработке материалов и может быть использовано для получения защитно-декоративных покрытий на поверхности элементов строительных конструкций..

На фиг,1 изображено устройство для высокотемпературной обработки поверхности изделий, вид сверху,, на фиг,2 — то же, вид сбоку, Целью изобретения является повышение качества обработки поверхностей путем получения тонких слоев обработки, а также упрощение конструкции устройства, Способ высокотемпературной обработки поверхности изделий заключается в том, что поверхность обрабатывают плазменной струей, направляемой под острым углом к поверхности изделия, перемещаемой относительно него и отклоняемой путем наложения поперечного магнитного г„оля. При этом обеспечивается отклонение перпендикулярно нап равлению перемещения струи, а индукцию магнитного поля изменяют по пилообразному закону с равной скоростью нарастания и спада, Перемещение плазменной струи осуществляют углом вперед.

Устройство для плазменной обработки поверхностей состоит из выносного анода l, выполненного в виде водоохлаждаемого медного цилиндра, расположенного на некотором расстоянии от обрабатываемой поверхности 2 параллельно ей, Катодный узел

3 расположен внутри сопла соосна с ним с осью перпендикулярно оси анода и подуглом к обрабатываемой поверхности 2, Угол наклона оси катодного узла 3 к обрабатываемой поверхности 2 и расстояние между катодом

3 и анодом 1 выбирается таким, чтобы струя плазмы омывала обрабатываемую поверхность 2 вблизи анода 1 или под ним.

Ка срезе сопла катодного узла 3 установлен электромагнит 4, продольные оси полюсов которого расположены перпендикулярно оси катода 3 и лежат в плоскости, перпендикулярной оси анода 1, Катодный узел 3, анод 1 и электромагнит 4 закреплены на каретке 5 с возможностью перемещения по направляющей б, магнита 4 и устройства их перемещения над обрабатываемой поверхностью, Продольные оси полюсов электромагнита расположены в плоскости, перпендикулярной оси анода. Применение способа и устройства позволяет обеспечить кратковременный нагрев поверхности, снизить энергоэатраты и упростить конструкцию, 2 с.п, ф-лы, 2 ил. которая, в свою очередь, закреплена с возможностью .продольного перемещения на стойках 7, установленных неподвижно и параллельно обрабатываемой поверхности 2.

Устройство работает следующим образом.

При зажигании дуги между катодом 3 и анодом 1 между полюсами электромагнита

4 создается переменное магнитное поле, При изменении магнитной индукции поля прианодная часть дуги, воздействующая на обрабатываемую поверхность 2, перемещается в направлении, перпендикулярном потоку плазмы, Блок управления магнитной индукции (не показан) представляет собой задающий генератор импульсов и усилитель с положительной обратной связью. В процессе обработки устройство перемещается вдоль обрабатываемой поверхности 2 по стойкам

5. После обработки полосы устройство сдвигают по направляющей 6 на ширину обрабатываемой зоны и производят обработку следующей полосы. За счет изменения магнитной индукции можно регулировать тепловое воздействие на обрабатываемый материал и за счет изменения амплитуды магнитной индукции регулировать ширину обрабатываемой полосы. Обработка поверхности производится углом вперед.

Пример. Плазменную струю располагали под углом 30. к поверхности изделия.

Сила тока составляла 250, А, длина дуги 200 мм. Плазменную струю отклоняли поперек рабочего перемещения таким образом, чтобы ширина обрабатываемой эоны равнялась 180 мм. При этом толщина расплавляемого слоя составляет 0,2-1,0 мм. Обработку всей поверхности изделия выполняли путем наложения ряда полос.

Применение способа позволяет получать качественную поверхность иэделий путем обеспечения интенсивного кратковременного прогрева поверхности, а также позволяет снизить энергозатраты на обработку.

Применение устройства упрощает конструкцию, так как применение продольных

1698009 фиг 2

Составитель Н.Бойцов

Техред М.Моргентал

Корректор Н.Король

Редактор С.Лисина

Заказ 4354 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 колебаний позволяет обойтись без вращения анода.

Формула изобретения

1. Способ высокотемпературной обработки поверхности иэделий, при котором поверхность обрабатывают плазменной струей, направляемой под острым углом к поверхности изделия, перемещаемой относительно изделия и отклоняемой поперечным магнитным полем, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обработки путем получения тонких слоев обработки, плазменную струю отклоняют перпендикулярно направлению перемещения струи, при этом индукцию магнитного . поля изменяют по пилообразному закону с равной скоростью нарастания и спада, а перемещение плазменной струи осуществляют углом вперед.

2. Устройство для высокотемператур5 ной обработки поверхности изделий, содержащее водоохлаждаемый выносной анод, катод, установленный внутри сопла и перпендикулярно оси анода, и электромагнит, продольные оси полюсов которого располо10 жены перпендикулярно оси катода, о т л ич а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения качества обработки путем получения тонких слоев обработки и упрощения конструкции, продольные оси полюсов электромагнита

15 расположены в плоскости, перпендикулярной оси анода,