Устройство для детонационного напыления покрытий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ по авт. св. N 630791, отличающееся тем, что, с целью повышения однородности покрытий, оно снабжено установленной соосно стволу форкамерой, сообщающейся с кольцевым каналом ствола через отверстия, выполненные у закрытого конца ствола на одинаковом расстоянии друг от друга, и блоком относительного вращения ствола и изделия вокруг оси ствола, причем к форкамере присоединен блок, управляющий подачей газов, а внутри форкамеры на одинаковом расстоянии от упомянутых отверстий смонтирован воспламенитель.

Изобретение относится к технике нанесения покрытий. Известно устройство для детонационного напыления покрытий по авт. св. N 630791, содержащее ствол, открытый с одного конца, дозатор с трубкой ввода порошка в ствол, блок инициирования детонации и блок, управляющий подачей газов, причем ствол выполнен в виде концентрично установленных труб, образующих между собой кольцевой канал, а дозатор снабжен дополнительными трубками ввода порошка в ствол, установленными на одинаковом расстоянии друг от друга в кольцевом канале. Указанное устройство не позволяет получать покрытий одинакового высокого качества по всей длине кольцевой зоны напыления. Это объясняется рядом причин. Во-первых, из-за того, что газ подается в одной точке кольцевого канала, с противоположной стороны канала состав газовой смеси перед инициированием разбавлен воздухом и продуктами детонации. Во-вторых, т.к. инициирование производят также в одной точке, то горение и детонационная волна распространяется одновременно к открытому концу ствола и по кольцу. В результате газодинамические параметры в разных точках кольцевого зазора даже на одинаковом расстоянии от конца ствола сильно различаются. В-третьих, доза порошка, подаваемая через различные трубки, может сильно отличаться. Все эти причины приводят к значительному различию скорости, температуры и концентрации частиц, из которых формируются различные части кольцевого покрытия, что приводит к тому, что технические характеристики и толщина различных участков кольцевого покрытия сильно отличаются друг от друга. Это приводит в частности к тому, что для получения покрытия заданной толщины необходимо напылять покрытие в два раза больше максимальной толщины, а затем сошлифовывать половину покрытия. Цель изобретения повышение однородности покрытий. Цель достигается тем, что устройство для детонационного напыления покрытий, содержащее ствол, открытый с одного конца, дозатор с трубкой ввода порошка в ствол, блок инициирования детонации и блок, управляющий подачей газов, причем ствол выполнен в виде концентрично установленных труб, образующих между собой кольцевой канал, а дозатор снабжен дополнительными трубками ввода порошка в ствол, установленными на одинаковом расстоянии друг от друга в кольцевом канале. Устройство снабжено установленной соосно стволу форкамерой, сообщающейся с кольцевым каналом ствола через отверстия, выполненные у закрытого конца ствола на одинаковом расстоянии друг от друга, и блоком относительного вращения ствола и изделия вокруг оси ствола, причем к форкамере присоединен блок, управляющий подачей газов, а внутри форкамеры на одинаковом расстоянии от упомянутых отверстий смонтирован воспламенитель. На чертеже показана схема устройства. Устройство содержит ствол, выполненный в виде концентрично установленных труб 1 и 2, образующих между собой кольцевой канал, сообщающийся с форкамерой 3, через отверстия 4, выполненные у закрытого конца ствола на одинаковом расстоянии друг от друга. Форкамера имеет расширяющуюся на выходном участке полость. К начальному участку форкамеры присоединен блок 5, управляющий подачей газов. В месте присоединения в стенке форкамеры выполнены отверстия 6 для прохода газов. В форкамере расположен воспламенитель 7, электрически соединенный с источником высоковольтного импульса 8. Кроме того, устройство содержит дозаторы 9 с трубками 10 ввода порошка в ствол и блок 11 вращения изделия 12 вокруг оси ствола. В блоке 11 выполнены отверстия 13 для выхода продуктов детонации. Устройство работает следующим образом. Газовая смесь, способная детонировать, поступает из блока 5 через отверстие 6 в форкамеру, а оттуда через отверстия 4 в кольцевой канал, образованный трубами 1 и 2. В этот же канал подаются дозы порошка из дозаторов 9 через трубки 10. Затем с источника 8 подают высоковольтный импульс на воспламенитель 7, где проскакивает искра. Вблизи воспламенителя возникает пламя, которое ускоряясь переходит в детонационную волну. Пламя одновременно вырывается из отверстий 4 в кольцевой канал, где практически по всей окружности одновременно инициируется детонационная волна, распространяющаяся к открытому концу ствола. Напыление производится многократно (50-500 выстрелов) при взаимном вращении ствола и изделия вокруг оси ствола. Частота вращения не совпадает со скорострельностью. Благодаря этому каждая часть покрытия формируется из частиц, ускоренных в различных частях кольцевого канала. Данное устройство позволяет увеличить однородность покрытий как по техническим характеристикам, что позволяет существенно повысить ресурс работы узлов трения, так и по толщине. При получении износостойких покрытий, которые с трудом поддаются механической обработке, удается сразу после напыления получать толщину покрытий с точностью 0,01-0,03 мм, в то время как при использовании неусовершенствованного устройства точность была 0,1-0,2 мм. Устройство позволяет уменьшить на 30-40% себестоимость покрытий благодаря экономии газовой смеси и существенно улучшить средние и минимальные значения технических характеристик покрытий.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ по авт. св. N 630791, отличающееся тем, что, с целью повышения однородности покрытий, оно снабжено установленной соосно стволу форкамерой, сообщающейся с кольцевым каналом ствола через отверстия, выполненные у закрытого конца ствола на одинаковом расстоянии друг от друга, и блоком относительного вращения ствола и изделия вокруг оси ствола, причем к форкамере присоединен блок, управляющий подачей газов, а внутри форкамеры на одинаковом расстоянии от упомянутых отверстий смонтирован воспламенитель.

РИСУНКИ

Рисунок 1