Устройство для газотермического нанесения покрытий

 

Использование: изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий из порошковых материалов газотермическими ме1 одами и может быть использовано в различных отраслях промышленности при создании защитных, износостойких и других покрытий, для улучшения качества покрытия и повышения коэффициента использования порошков и газов. Сущность изобретения; устройство снабжено дополнительными воспламенителями горючей смеси, размещенными в камере сгорания и в конечной секции ствола и соединительными с блоком управления электроразрядами. В центре сечения входного участка конечной секции ствола размещено эжекционное сопло, сообщающееся с порошковым питателем. 1 ил. о Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sx)s В 05 В 7/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ЕДО0/1СТВО СССР

ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1/1) 4768288/05 (2) )5.12.89 (б) 23.08.93, Бюл, М 31 (P1) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко (2) B.Ì. Голубец, В.В. Кошевой, М,И,Пехньо и А.И.Цыхан (3) Физико-механический институт им. ,В.Карпенко АН Украины (6) Патент США М 2714563, кл. МКИ 11705, 1955.

Патент Великобритании М 1415345, кл, М КИ В 05 В 7/20, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕ КОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий из порошковых атериалов газотермическими методами и ожет быть использовано в различных отаслях промышленности для создания эа цитных, износостойких и других покрытий, повышающих эксплуатационные свойства машин и механизмов, Целью изобретения является улучшение качества покрытий и повышение коэффициента использования порошков и газов.

Указанная цель достигается тем, что в стройстве для газотермического нанесеия покрытий, содержащем ствол, состоя ций, из камеры сгорания и конечной секции ствола, систему подачи газов, порошковый питатель и воспламенитель горючей смеси, оединенный с блоком управления электворазрядами, согласно изобретению, устройство снабжено дополнительными Ы „ 1836161 А3 (57) Использование: изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий из порошковых материалов газотермическими методами и может быть использовано в различных отраслях промышленности при создании защитных, износостойких и других покрытий, для улучшения качества покрытия и повышения коэффициента использования порошков и газов. Сущность изобретения; устройство снабжено до пол нител ьн ыми в ос пл аменителями горючей смеси, размещенными в камере сгорания и в конечной секции ствола и соединительными с блоком управления электроразрядами. В центре сечения входного участка конечной секции ствола размещено эжекционное сопло, сообщающееся с порошковым питателем. 1 ил, воспламенителями горючей смеси, размещенными в камере сгорания и в конечной секции ствола и соединенными с блоком управления электроразрядами; а в центре сечения входного участка конечной секции ствола размещено эжекционное сопла, сообщающееся с порошковым питателем.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично показан общий вид устройства, Устройство содержит ствол, состоящий из нескольких секций: секции 1 (камера сгорания) и 2 (конечная секция) соединены плавным переходом 3. В центре сечения входного участка конечной секции, 2 ствола размещено эжекционное сопло 4, соединенное с порошковым питателем 5. В камере сгорания 1 подключена система подачи газов 6. Воспламенители горючей смеси

7, равномерно рассредоточенные по поверхности камеры сгорания 1, подключены к

1836161. блоку 8 управления электроразрядами, Воспламенители горючей смеси 9 равномерно расположены по поверхности входного участка конечной секции 2 ствола и также подключены к блоку 8 управления электроразрядами.

Устройство работает следующим образом. Система подачи газов б заполняет свежей горючей газовой смесью секции 1, 3 и 2 ствола, В то же время из порошкового питателя 5 порциа наносимого порошкового материала подается во входную часть центрального канала сопла 4, в котором образует компактную насыпную "пробку", перекрывающую проходное сечение канала сопла, Блок 8 управления электроразрядами подает напряжение сначала на воспламенители 9, затем на воспламенители 7, в результате чего горение газовой смеси начинается в кольцевом пространстве между внутренней поверхностью секции 2 ствола и наружной поверхностью сопла 4„затем в камере сгорания 1.

Поскольку воспламенителей 9 и 7 несколько и они равномерно рассредоточены по соответствующим поверхностям секций

2 и 1 ствола, происходит многоочаговое возбуждение взрыва газовой смеси, заполняющей обьем ствола. Образовавшиеся при взрыве горячие газы истекают из камеры сго-. рания 1 в видедвухскоростных коаксиальных потоков — центрального (через внутренний канал сопла 4) и периферийного (вдоль наружной поверхности этого сопла).

Периферийный поток, обтекающий наружную поверхность сопла 4, вызывает разрежение в центральном его канале, способствуя повышению скорости центрального потока горячего газа, выносящего из сопла компактную "пробку" порошкового материала.

Поскольку воспламенение газовой смеси в стволе началось в районе воспламенителей 9, т.е. в кольцевом пространстве между внутренней поверхностью секции 2 ствола и наружной поверхностью сопла 4, порошок из сопла выбрасывается в уже движущуюся горячую газовую среду.

При этом ускорение порошковой массы достигается за счет суммарного воздействия на нее нескольких физических факторов: метательного эффекта от динамическо-, го напора центрального газового потока на компактную порошковую "пробку" (своего рода "пуля"), находящуюся в центральном канале сопла; эжекционно-ускорительного эффекта в центральном канале сопла, вызванного периферийным газовым потоком, обтекающим наружную поверхность сопла, несущего эффекта газового патока, возникающего за счет напора газов и парусности порошковых частиц.

Во всех известных устройствах вынос частиц порошка происходит только за счет последнего из вышеперечисленных факторов, т.е. за счет несущего эффекта.

Таким образом порошковые частицы из центрального канала сопла вылетают в осевую зону движущегося газотермического потока. Нагреваясь и ускоряясь газотермическим потоком, порошковые частицы перемещаются вдоль оси ствола в. виде локального концентрированного порошкового облачка практически без контакта со стенками ствола. После выхода из ствола нагретые порошковые частицы вылетают в направлении обрабатываемой поверхности в защитной оболочке горячих газов, поскольку находятся в центре коаксиального газопорошкового потока, поэтому они не контактируют с воздухом, что предохраняет их от окисления.

Эти обстоятельства имеют весьма важное значение для достижения высокого качества покрытия, поскольку в предлагаемом устройстве порошковые частицы не окисля30 ются, не!завихряются и не тормозятся, равномерно-ускоряются, прогреваются и летят . в цель. кучно, без разб) ора, с относительно равнамерным распределением по пятну на-. пыления. Благодаря незначительному рас35 сеиванию существенно увеличивается коэффициент использования порошка, что позволяет при том >ке расходе материала формировать более толстые, покрытия.

Равномерные нагрев и ускорение час40 тиц порошкового материала и защита их от окисления обеспечивают высокую прочность сцепления покрытия с подложкой, низкую его пористость, а применение для ускорения частиц дополнительно метатель4> ного и эжекционного эффектов существенно повышает коэффициент использования энергии газовой смеси.

Формула изобретения

Устройство для газотермического нанесения покрытий, содер>кащее ствол, состоящий из камеры сгорания и конечной секции ствола, систему подачи газов, порошковый питатель и воспламенитель горючей. смеси газов, совмещенный с блоком управления

55 электрораэрядами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества покрытий и повышения коэффициента использования порошков и газов, устройство снабжено дополнительными воспламенителями горючей смеси, размещенными в камере сгорания и

1836161

Составитель О. Поздняков

Техред М.Моргентал Корректор 0, Кравцова Редактор.Заказ 2995 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 конечной секции ствола и соединенными с блоком управления электроразрядами, а в центре сечения входного участка конечной секции ствола размещено эжекционное сопло, сообщающееся с порошковым питателем.