Установка для детонационного напыления покрытий

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ,^содержащая взрывную камеру,, дозатор порошка, смеситель газов, связанный с источниками их подачи через клапа- ; ны, устройство для возбуждения детонации во взрывной Камере и управ-;, ляпощий блок с цепями управлений дозатором, клапанами смесителя газоз ^i и устройством для возбуждения детонации, отличающаяся *ем/ что, с целью повышения качества • покрытий за счет автоматического! последовательного изменения интерва-1 :ла времени между моментами ввода порошка во взрывН5ТО камеру и возбуждения очередного взрыва, цепь управления дозатором 'Ьйабжена органом выдержки времени и связанным с ним п^>&ограммным устройством для изменения ^величины выдержки BjSeMeHH.' : 2. Установка по п.Г, о т л. и - чающаяся тем, что орган выдержки времени выполнен в виде пары мультивибраторов, последовательно соединенных через цепь формировал НИН сигнала, при этом во времяза-_'~' дающей цепи'первого мультивибрато-• ра установлен переменный резистор, связанный с программным устройством.3. Установка по пп. 1 .и 2, о т - личающаяся тем, что.программное устройство выполнено в виде переменного резистора; вал ко'аорого посредством муфты сцепления соединен с валом привода, имеющегорегулируемую скорость, вращения.i(Л

3(50 В 05 В 7 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOlVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г (21) 2447407/23-05 (22) 31.01.77 .(46) 15.04.83. Вюл. Р 14 (72) А.И.Зверев, Е.А.Астахов, В.С.Клименко, В.Г.Скадин (71) Центральное конструкторское бюро Ленинская кузница (53) 621.793(088.8) (56) 1. Патент СНА Р 3773259, кл. 239-81, опублик. 1973 (прото" тип) . (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ,,содержащая взрывную камеру, дозатор порошка, смеситель газов, связанный с источниками их подачи через клапаны, устройство для возбуждения детонации во взрывной камере и управ-, ляющий блок с цепями управления дозатором, клапанами смесителя газов -. и устройством для возбуждения дето-. нации, отличающаяся тем, .. что, с целью йовыаения качества покрытий за счет автоматического последовательного изменения интерва-1 ла времени между моментами ввода порошка во взрывную камеру и возбуждения очередного взрыва, цепь управ ления доватором снабжена органом выдержки времени и связанным с ним программным устройством для изменения величины выдержки времени.

2. Установка по п.1, о т л. ич а ю щ а я с я тем, что орган выдержки времени выполнен в виде пары мультивибраторов, последовательно соединенных через цепь формироваз ния сигнала,при этом во времяэадающей цепи первого мультивибратора установлен переменный резистор, связанный с программным устройством. Е

С2

3. Установка по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что,программное устройство выполнено в виде переменного резистора, вал которого посредством муфтн сцепления соединен с валом привода, имеющего Я регулируемую скорость. вращения.

Изобретение относится к техннке напыления покрытий детонационнйм методом и может быть использовано в авиа- и судостроении, космической технике и в различных отраслях машиностроения при изготовлении изделий, работающих при повышенных, нагрузках или подверженных повышенному коррозионному, эрозионному или тепловому износу.

Известна установка . для детонационного напыления покрытий fl ),=" " содержащая взрывйую камеру, дозатор порошка, смеситель газов, связан

" iia cйСтоЧниками их поЗачи через

Клапайй,-" устройство для возбуждения детонации во взрывной камере "и уй- равляющий..блок с цепями управления

-" доватором, клапанами смесителя газов и устройством для возбуждения дето наций-. В известной установке в процессе напыления энергетические характеристики возникающего во взрывной камере высокотемпературного сверхзвукового двухфазного потока йе изменяются от выстрела к выстрелу, что обусловлено конструктивным выполнением управляющего блока, задающего временные интервалы срабатывания исполнительных механизмов.

При использовании описанной установки"невозможно получить покрытия одновремеййо удовлетворяющие требованиям по прочности сцеплЕйия под лоЖки с йбйрытием и эксплуатацйонйым требованиям {износостойкость, коррозйойная стойкость, твердость и т.п.) При этом прочность сцеплейия между слоями покрытия отличается от прочности сцепления покрытия с подложкой;- указанные недостатки обусловлен ные тем,;что конструкция установки не -йозволяет учесть изменения физико-механических свойств поверхностй, на которую наносится очередно слой покрытия.

Целью изобретения является повышейие качества покрытий эа счет авто матического последователЪного из Йенения "интервала времени меяИу моментами, ввода норбшка во взрывную

" камеру и возбуждения очередного взрыва, Указанная цель достигается тем, что в ус"гнновке для детонационного напыления покрытий, содержащей взрыв Йуй камеру., дозатор порошка, емеси тель газов, связанный с.источниками их подачи через клапаны, устройство для возбуяц ения детонации во взрывной камере и Управляющий блок с це ЙяКи"унравления доэатором, клапанами смесителя газов и устройством для возбуждения детонации, цепь управце -= "ния дозатоРом снабжена органом выдержки времени и связанным с ним

71б180 программным устройством для изменения величины выдержки времени. -.

Кроме того, орган выдержки времени выполнен в виде пары мультивибраторов, последовательно соединенных через цепь формирования сигнала, при этом во времязадающей цепи первого мультивибратора установлен перемен-. ный резистор, связанный с программным устройством. Причем программное10 устройство выполнено в виде переменного резистора, вал которого посредством муфты сцепления соединен с валом привода, имеющего регулируемую скорость вращения.

15 .. Данная установка позволяет так изменять температуру и скорость движения частиц материала покрытий по мере нанесения покрытия, что в начальных циклах, температура и скорость движенйя нагретых продуктами детонации частиц материала покрытия позволяют достичь максимальной прочности их сцеплейия с материалом обрабатываемой детали, 75 В последу щиХ циклах температура и -скорость движения частиц материала покрытия достигают таких значений, при которых обеспечива ются максимальная прочность сцепления между-слоями.,покрытия или максимальные значения эксплуатационных характеристик (плотйости, твердости, и т.п ° физико-механических свойств покрытия). Изменяя время за" держки импульса управления дози3S рующим устройством можно подобрать. индивидуальный режим напыления для каждой пары выбранных материалов (подложки и покрытия).

На фиг.l изображена схема уста40 новки для детонационного напыления покрытия; на фиг.2 - схема соединения вала йривода "с валом перемен ного резистора; на фиг.3 — принципиальная схема органа выдержки врей4> мени; на фиг.4 — циклограмма работы установки в"начальных циклах напыления покрытия, Установка для детонационного напыления покрытий содержит взрывнjjIo камеру 1 в виде ствола, сообщающуюся с доэирующим уСтройством 2, имеющим клапан 3. ВзрЫвная камера 1 соединена также посредством выходного патруб ка 4 и предохранительной трубки-змеевика.В, связанной с обратным клапаном .б, со смесителем 7 газов. Послед-. ний имеет электромагнитные клапаны 8, 9 и 10 для регулирования подачи газов - компонентов горючей смеси и инертного газа.от их источников.

Устройство для возбуждения детонации выполнено в виде свечи 11 зажигания и вмонтировано в камеру 1.

Для управления работой клапанов 3, 8, 9 и. 10, свечи ll зажигания пред716180

3

-назначен 1правл ющий блок 12, исполнительные электрические цепи которого подключены к указанным механизмам. В цепь управления клапаном 3 дозирующего устройства 2 включен орган 13 выдержки времени, управляемый программныи устройством 14.

Для запуска программного устройства

14 служит электрическая цепь, соединяющая его с блоком 12 управления. Клапаны 8 и 9 установлены в линиях подачи соответственно горючего и окислителя, а клапаны 3 и 10 - в линиях подачи инертного газа.

Орган 13 выдержки времени {фиг.3) 15 выполнен .в виде последовательно соединенных ждущих мультивибраторов 15 и 16, между которыми,включена цепь 17 формирования сигнала.

В электрическую цепь органа 13 выдержки времени, определяющую дли- тельность импульса,.вырабатываемого мультивибратором 15, включен переменный резистор 18 программного устройства 14. 25

Программное устройство 14 может быть выполнено как электроинЫМ, так и электромеханическим. На фиг.3 приведен вариант выполнения устройства по электромеханической схеме.

Устройство 14 содержит реверсивный .электродвигатель 19 с регулируемой скоростью вращения, муфту 20 сцепле" ния, посаженную на вал 21 электродви-гатель 19 и соединяющую его с ва- лом 22 переменного резистора 18.

Установка для детонационного на- пыления покрытий работает следующим образом.

--..=После включения установки управ ляющий блок 12 циклически вырабаты- 40 вает электрические импульсы управ ления электромагнитными клапанами 8, .9 и 10 смесителя 7 газов и электромагнитным клапаном 3 дозирующего устройства 2, а также импульсы воз- 45 буждения искры в свече 11. При этом начинает вращаться вал 21 электродвигателя 19, обеспечивая плавное изменение величины электрического сопротивления резистора 18.

50 ным газом. При этом камера 1 запол,няется взрывчатой смесью.

Параллельно с описанными процессами происходит вдув во взрывную камеру 1 гГорошка материала покрытия инертным газом. для этого по команде с управляю-щего блока 12 кратковременно открывается клапан 3 дозирующего устрой- ства 2. Команда управления клапаном 3 представляет собой импульс электрического напряжения, воздействующий на электромагнитный клапан 3 с задержкой во времени. Указанный импульс,,поступая с управляющего блока 12 на вход органа 13 выдержки времени {см. фиг.4), вызывает генерирование мультивибратором 15 электрического импульса, длительность которого определяется величиной сопротивления резистора 18 положением его вала 20). От заднего фронта этого импульса, выделенного цепью 17 формирования сигнала, происходит запуск мультивибратора 16.

Последний, в свою очередь, вырабатывает импульс, непосредственно воздействующий на электромагнитный клапан 3. Вследствие этого импульс на выходе органа 13 задержан во времени .относительно импульса на его

I,входе.

После заполнения камеры 1 взрывчатой смесью, продувки смесителя 7,,I :обратного клапана б, трубки-змееви ка 5 инертным газом и подачи дозирующим устройством 2 порошка в камеру 1 производится поджиг смеси искрой, возбуждаемой в свече 11 по ко,манде, поступающей с управляющего блока 12.

Ускоренные и нагретые продуктами детснации частицй порошка выделяют из взрывной камеры 1 и, взаимодейст- вуя с поверхностью детали 23, расположенной на их пути, образуют тонкую пленку Покрытия, По истечении продуктов детонации из взрывной камеры 1 производится ее продувка инертным газом при открытом клапане 10 смесителя 7. По окончании продувки клапан 10 закрывается и б

Открывание клапанов 9, 8 вызывает заполнение смесителя 7 компонентами взрывчатой смеси. Затем приготовленная смесь заполняет полость обратного клапана б, трубку-змеевик

5 и поступает во взрывную камеру 1.

После этого по команде управляюще-. го блока 12 клапаны 8 и 9 закрываются, а клапан 10 открывается. Инертный гаэ, поступая в смеситель 7, 60 полость обратного клапана 6 и труб- ку-змеевик 5, вытесняет взрывчатую смесь во взрывную камеру.. Происходит продувка смесителя 7, обратного клапана б и трубки-змеевика 5 инерт-. цикл повторяется.

При этом имеются различия в начальных циклах работы установки.

Эти различия состоят B том, что импульс управления клапаном 3 дозирующего устройства 2, представляющий собой команду вдува порошка, проходя от управляющего блока 12 через орган 13 выдержки времени, as томатически задерживается им Ф каждом цикле работы установки на раз.ное время. Этим достигается изменение величины промежутка времени, проходящего от момента открытия клапана 3 для вдува пофошка до момента

,поджига смеси, Следствием этого яв6

5 . 71618D ляетСй изменение положения"облак дения облака пброюка пО длине рабо й7Гр %Ма=материала покрытия по дли- чей камеры 1 в момейты поджига сме- . не взрывной камеры 1 в момейтй пбд-: си.

СтабилизаЦий времени"задержки имНа йф яжении времени, проходя- йульСа- управления"клапаном 3 и, сле- . взрывную камеру 1 и" до момейта "йод= - йорошка -й6 взрывной камере 1 проис- жйга смеси свечой 11, происходит йо- ходйт"после того, как двигателем 19 степенное смещение облака порошка переменный резистор 18 будет пере к открытому концу взрывной..камеры 1 веден в крайнее положение .и дальпод действием потока смеси, заполняю-1О нейшее вращение вала 21 двигателя 19 щей камеру 1. Плавное изменейие" ":" " ЙЬ изменит положения вала 22 резис- и мФ(фтка времени на йротяжейии тора 18 из-за оТносительного сколь которого йройсхбдит указанйое "сме- " -женйя валов в муфте 20 сцепле щеййе, йутем йзмененйя:времени "за- После получения покрытия требу«

"держки импульса управления клапа- я емой толщины установку выключают, ном 3 дозирующего устройства 2, обус.- двигатель 19 вкМюЧаЕтся на реверс

" ловйивает"различия. в местонахожде= для "возврата вала 22 резистора 18 нии облака порошка, в моменты под- . в исходное положение. жига смеси. ПЛавное изменение вре-, Использование данной, установки клапаном 3 дбстйгается изменением тйй позволяет одновременно повысить

":величины электр ления переменного, резистора 13 про-, "новой и улу Мить" эксплуатационные граммного устройства 14, вызваййцм .характеристики покрытий. вращением вала 21 злектродвйгателя 19 -. За счет того, что покрытия, на, Таким образом значение величи- .,несенйые способом Йетойа ифнногл :"ны электрйческого сопротивления йе-,напыления, позволяют в десятки раз . реМенного резистора 18 в кМждЖЁИ" повышать изиосо- и коррозионную первых циклбв различно, что йри- ; стойкость деталей и узлов, работаюводит" к изменению времени задержки щих в сложных условиях, использ6Ма ="имйулЬса"Управления-клапаном 3, и, ЗО нйе установки позволяет получигь

716180

/б т8У

Ра 10

Редактор Н.аристова

Эаказ 6983/4 1ираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф ° В М J Ф

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нп 3

4 си ф . ф на!

Составитель Л.Янковская

Техред М. Коштура Корректор В. Бутяга