Сопло для плазменной горелки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (> 656669

Союз C016TcKNx

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлеио13.07.76(21) 23837д /23 0 (51) М. Кл

В 05 В 7/20 с присоединением заявки №

Государственный квинтет

СССР кв денем нзебретенкй н OTKpbITNN (23) ПриоритетОпубликоваио15.04. 79.бюллетень № 14 (53) УДК 678.026. .34(088.8) Дата опубликования описания 18 04 79 (72) Автор изобретения

В. М. Новиков (71) Заявитель (54) СОПЛО ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ГОРЕЛКИ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для получения защитных покрытий на иэделиях, работающих в условиях высоких температур и в агрессивных средах.

Известно сопло для плазменной горелки, предназначенной для нанесения металлических покрытий на подложку, которое содержит корпус с центральным каналом для металлизационной струи и штуцеры подачи напыляемого материала н защитного газа и канал сопла, причем корпус выполнен с отверстиями, расположенными по кольцу перпендикулярно оси центрального канала (1).

Недостатками этого устройства являет- 1 ся то, что оно не позволяет надежно защитить распыленные частицы материала от встречного потока воздуха, тах как местное обжатне струи напыляемого материала позволяет уменьшить окисление и снизить температуру частиц только в зоне ввода защитного газа, но не по всему пути движеНия частиц, а также то, что перпендикулярная подача защитного газа снижает скорость металлиэационной струи, а значит и адгезию.

Известно также сопло для плазменной горелки, содержащее составной корпус с наклонными к срезу сопла отверстиями в его выходной части, сообщающими ее полость с камерой защитного газа, и штуцер подачи напыляемого материала(21.

Последнее устройство является наибо» лее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком этого устройства является также возможность обжатия напыляеMoN струи защитным газом Hà ограниченном участке пути распыленных частиц к иэделию.

Цель изобретения - повышение равномерности обжатия напыляемой струи защитным газом.

Для достижения указанной цели выходная часть корпуса сопла электрически изолирована от его входной части и выполнена в виде конусообразной расширяю65 6669 шейся к срезу сопла насадки, причем отверстия для подачи защитного газа расположены по всей поверхности насадки и выполнены с уменьшающимися к выходу из сопла диаметрами.

Такое выполнение устройства позволяет исключить контакт частиц распыленного материала с окружающим воздухом на всем их пути до иэделия.

На чертеже представлено устройство 10 в разрезе.

Сопло для плазменной горелки содержит составной корпус, включающий входную (анодную) часть 1 и выходную часть, выполненную в виде конусообразной расши-15 ряющейся к срезу сопла насадки 2, По всей поверхности насадки 2 выполнены наклонные к срезу сопла отверстия 3, сообщающие ее полость с камерой 4 защитного газа. Диаметр отверстий 3 умень-20 шается к выходу из сопла. Насадка 2 и камера 4 защитного газа электрически изолированы от анодной части 1 корпуса сопла с помощью токоизолирующих прокладок 5, выполненных, например, из асбо25 цемента или керамики. Сонло снабжено установленным в анодной части 1 корпуса штуцером 6 для подачи в него напыляемого материала, например металлической. проволоки или порошка.

Для подачи защитного газа в камеру 4 предусмотрен штуцер 7, выполненный с отверстиями 8 на его конце, размещенном в камере 4.

Такое расположение отверстий обеспечивает равномерное распределение защитного газа по всей камере 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Газ, проходя через енодную часть 1 сопла, ионизируется, нагревается до высокой температуры (6000-10000 С) и о попадает в полость насадки 2. Металлическая проволока или порошок подается

45 в сопло через штуцер 6. Одновременно через штуцер 7 и отверстия 8 в камеру

4 подают под давлением защитный газ, например, аргон или гелий. Этот газ через отверстия 3 насадки 2 поступает в в ее иолость и воздействует на струю напыляемого материала, обжимая ее.

Поскольку отверстия 3 выполнены. наклонно к срезу сопла, газ, воздействуя на металлизационную струю,, придает дополнительную скорость распыленным частицам материала, что повышает их адгезию к поверхности иэделия.

Уменьшение диаметров отверстия 3 к выходу иэ сопла обеспечивает равномерный расход защитного газа по всей длине насадки 2, а значит и более равномерное обжатие струи защитным газом на всем пути движения частиц до иэделия.

Поскольку анодная часть 1 сопла электроизолирована от насадки 2 и камеры 4 прокладками 5, то электрическая дуга замыкается только на анодной части 1 сопла и не проскакивает на насадку 2. Это обеспечивает снижение температуры распыленных частиц при их движении по насадке 2 до среза сопла в атмосфере защитного газа. Степень снижения температуры частиц зависит от длины насадки 2, расхода защитного газа и теплоемкости частиц материала.

Охлажденные частицы в пути от среза насадки 2 к детали значительно менее склонны к окислению в смеси воздуха и защитного газа. Оптимальная длина насадки 2 составляет 0,7 — 0,75 расстояния от штуцера подачи материала до поверхности изделий.

Описанное устройство обеспечивает получение качественного покрытия с повышенными адгезионными свойствами.

Формула изобретения

Сопло для плазменной горелки, содержащее составной корпус с наклонными к срезу сопла отверстиями в его выходной части, сообщающими ее полость с камерой защитного газа, и штуцер подачи напыляемого материала, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения равномерности обжатия напыляемой струи защитным газом, выходная часть корпуса сопла электрически изолирована от его входной части и выполнена в виде конусообразной расширяющейся к срезу сопла насадки, причем отверстия для подачи защитного газа расположены по всей поверхности насадки и выполнены с уменьшающимися к выходу иэ сопла диаметрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Патент США ¹ 3524962, кл. 219-75, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 504562, кл. B 05 В 5/06, 1974

656669

Составитель И. Волгина

Редактор Т. Девятко Техред И. Асталош Корректор М. Демчик

Заказ 1669/6 Тираж 821 Подписное

Шц!ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек;ная, 4