Устройство для электроимпульсного напыления покрытий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>902844 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.0330 (21) 2891859/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 070282 Бюллетень ¹ 5

Р М К з

В 05 В 7/22

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (ЗЗ) УДК 621.793 (088.8) Дата опубликования описания 070282 (72} Авторы изобретения

H.И.Салтанов, Н.П. Гнездов и П.П. Ауло (7т) Заявитель

Ворошиловградский машиностроительный ин

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИИПУЛЬСНОГО НАПЫЛЕНИЯ

ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к технике напыления покрытий из тугоплавких металлов и сплавов и может быть использовано для улучшения свойств поверхностей изделий с помощью плотных и прочно связанных с основным металлом покрытий.

Известно устройство для электроимпульсного напыления покрытий, содержащее ствол, центральный электрод, керамическую втулку, систему подачи порошка в ствол и накопитель электрической энергии, соединенный со стволом и центральным электродом (1).

Центральный электрод расположен вдоль ствола.

Недостатком известного устройства является то, что из-за недостаточной скорости частиц порошка, обусловленно вводом его через торец ствола, нестабильности начального разряда по длине ствола напыление тугоплавких соединений и малопластичных металлов не позволяет получать высококачественные покрытия. Кроме того, улучшение адгезионных свойств покрытий из указанных материалов возможно при электроразрядном напылении . лишь за счет повышения скорости напыляемых частиц и обеспечения стабильности начального разряда между торцами ствола и центрального электрода.

Целью изобретения является повышение качества покрытий при напылении различных материалов, в тЬм числе тугоплавких и малопластичных.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для электроимпульсного напыления покрытий, содержащем ствол, центральный электрод, керамическую втулку, систему подачи порошка в ствол и накопитель электрической энергии, соединенный со стволом и центральным электродом, центральный электрод установлен внутри керамической втулки на расстоянии 10-15 мм от торца ствола, полость которого на участке между упомянутым торцом

20 и местом подачи порошка в ствол выполнена расширяющейся, а затем постепенно. сужающейся по ходу движения импульсного плазменного потока.

На чертеже изображено устройство.

25 Устройство содержит ствол 1, ке- рамическую втулку 2, установленный в ней центральный электрод 3 и корпус 4. Ствол 1 соединен с системой подачи порошка (на чертеже не пока30 зана) .Накопитель 5 электрической

902844 энергии соединен со стволом 1 и центральным электродом 3.

Центральный электрод 3 установлен внутри керамической втулки 2 на расстоянии (10-15 мм) от торца ство.ла, полость которого выполнена расширяющейся, а затем постепенно сужающейся по ходу движения импульсного плазменного потока до места подачи порошка.

Устройство работает следующим образом.

После заряда накопителя 5 электрической энергией, плазмообразующим газом подается доза порошка в ствол

1, а затем на промежуток 6, между центральным электродом и стволом 15 происходит разряд накопителя 5. При импульсном выделении электрической энергии в промежутке 6 возникает сильное электрическое поле, под действием которого происходит ионизация Щ газа, сопровождающееся мгновенным образованием плазменного потока,движущегося к открытому концу ствола.

Степень ионизации и скорость образования плазменного потока определяется расстоянием 6 между торцами ствола и центрального электрода.

Скорость плазменного потока в стволе может достигать 2000-2500 м/с при давлении 50-60 кгс/см и температуре

20000-40000 К. Плазменный поток направляется в участок ствола с постепенно уменьшающимся диаметром. Отраженная от среза ствола волна разряжения движется навстречу плазменному потоку, оставляя за своим фронтом поток с существенно более высокими параметрами„ чем до отражения, Соответственно скорость плазменного потока, а следовательно и скорость частиц подаваемых в плазменный поток Д()

t на участке малого сечения, будут превосходить скорости, получаемые в известных устройствах.

Кроме того, образование стабильного разряда обеспечивается за счет наличия расстояния g между торцами ствола и центрального электрода.

При этом получаются плазменные сгустки с равномерной плотностью и скоростью по длине ствола, а это обеспечивает равномерный прогрев и распределение напыляемого порошка по сечению ствола. Увеличение продолжительности воздействия плазменного потока достигается за счет увеличения массы плазмообразующего газа с порошком, подаваемого в расширяющую полость ствола и поглощения волн разряжения, движущихся в направлении плазменного потока и отраженных ударных волн, перемещающихся в противоположном направлении плазменного потока. Следствием этого являются повышение скорости направляемых частиц и качество покрытий.

Таким образом, использование данного устройства позволяет увеличить скорость напыляемых частиц в плазменном потоке при стабильности разряда между торцами ствола и центрального электрода, а следовательно улучшить качество покрытий (прочность, пористость, равномерность и т.д.).

Формула изобретения устройство для электроимпулъсного напыления покрытий, содержащее ствол, центральный электрод, керамическую втулку, систему подачи порошка в ствол и .накопитель электрической энергии, соединенный со стволом и центральным электрадом,о т л и ч а ющ е е с я тем, что„ с целью повышения качества покрытий при напылении различных материалов, в roM числе туго лавких и малопластичных, центральный электрод установлен внутри керамической втулки на расстоянии

10-15 мм от торца ствола, полость которого на участке между упомянутым торцом и местом подачи порошка в . ствол выполнена расширяющейся, а затем постепенно сужающейся по ходу движения импульсного плазменного потока., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СИА Р 4142089, кл. 219-121, опублик. 1979 (прототип).

902844

IÜç

unpygyz

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 12503/8

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Янковская

Редактор С. Титова Техред A. Бабинец Корректор Л. Вокшан