Белорусский ордена Трудового Красного Знамени э поли технический ин сти тут (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРКТИЙ

ИЗ ПОРОШКА HA ВНУТРЕННКЮ

ПОВЕРХНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ

Изобретение относится к нанесению покрытий, а более конкретно к устройствам для нанесения покрытий из порошков методом распыления.

Известно устройство для газопламенного напыления (13.

Конструкция предусматривает независимое регулирование расхода порошка и скорости его движения. Однако укаэанное устройство не обеспечивает достижения такой величины скорости движения частиц, которая гарантировала бы прочное сцепление разогретой частицы с напыляемой поверхностью при соударении с ней. Кроме того, указанное устройство не обеспечивает достаточно высокой плотности напиленного слоя, что обуславливает необходимость оплавления покрытия (если оно состоит из твердых самофлюсующихса сплавов); не обеспечивает получение точного размера напыляемых покрытий.

Известна конструкция газоструйной напыляющей горелки, в которой для повышения стабильности процесса горения и улучшения плавления частиц порошка трубопровод подачи воэдушнопорошковой смеси выполнен в виде спирали охватывающей сопло (23.

Данная конструкция хотя и улуваает оплавление частиц порошка, но не обеспечивает высокой скорости их движения, что не гарантирует надежного и прочного сцепления покрытия с напыляемой поверхностью и его плотности. Точность размеров при этом также не обеспечивается.

10 Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является горелка для нанесения покрытий из порошковых материалов, которая содержит на торце корпуса кольцевую камеру с установленным в ней поворотным диском.с дугообразными канавками. Газовая смесь подается через центральный канал и,попадая на канавки поворотного диска, раскручивает его, а порошок подсасывется из бункера j3).

Устройство обладает равномерностью нанесения покрытия на внутреннюю поверхность. Но горелка не обеспечивает высокой скорости движения частиц, так как частицы попадают в струю вращающегося газа с нулевой скоростью, кроме того, часть энергии струи рас" ходуется на раскручивание диска; устройство не обеспечивает недостаточно плотность покрытия, что приводит к необходимости последующего оплавле931795 ния,при котором не характеризуется получения точного размера.

Цель изобретения вЂ” повышение ка чества покрытия и точности размеров.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для нанесения покрытий 5 ,иэ порошка на внутреннюю поверхность иэделия, содержащее корпус с П-образными кольцевыми камерами.и центральным каналом, бункер с патрубками для подачи порошкового материала, снабжено 0 боковыми соплами, расположенными в кольцевой камере параллельно оси устройства, двформирующими элементами, рас-, положенными и кольцевой камере, и дополнительными соплами для подачи 15 газовой и горючей смесей, расположенными тангенциально оси устройства.

Кольцевая каМера разделена буртиком, выполненным в виде усеченного конуса, причем в нем выполнены кана- 20 лы.для подачи горючего газа и порош«@i

Наружная часть буртика выполнена съемной и с износостойким покрытием. на фиг ° 1 показано устройствоф 25 продольный разрез; на фиг. 2 - раз рез А-A на фиг.i; на фиг. 3 вЂ” раз.рез В-Б на фиг.1; на фиг. 4 вЂ” разрез

В-В на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, образующего кольцевые камеры 2 и 3 с порошком и деформирующими элементами соответственно. и имеющего тангенциальные сопла 4 и 5 для подачи газовой смеси под давлением в соответствующие кольцевые камеры 2 и 3, боковые сопла 6 для подачи горючего газа иэ канала 7 с горючим газом и центральный канал 8 для подачи газовой смеси, крышки 9, с центральным отверстием 10 и боковыми соплами 11, 40 крышки 12, центрального патрубка 13 для подачи газовой смеси в канал 8, патрубка 14 подачи горючего газа в канал 7, патрубков 15 для.подачи порошка, бункера 16 для порошка, де- 45 формирующих элементов 17, съемного буртика 18, теплоизолирующей прокладки 19 °

Устройство работает следующим образом.

Газовая смесь через центральный патрубок 13 под давлением поступает

a основной канал 8 и через тангенциальные сопла 4 и 5 подается в кольцевые камеры 2 и 3 соответственно. 55

В «ольцевую камеру 2 через патрубки

15 подается также порошковая смесь, Которая разгоняется до высоких скоростей (порядка 5 тыс.об/мин) вихревой струей газовой смеси и, нагре- 60 ваясь за счет сгорания горючей смеси, подаваемой через боковые сопла б, наносится на внутреннюю поверхность. Буртики 18 при осевом перемещении устройства снимают избыточные частицы порошка и калибруют напыленную поверхность, подготавливая ее для пластического деформирования, а деформирующие элементы 17, обкатываясь по находящемуся еще в пластическом состоянии напыленному слою, обжимают

его за счет центробежных сил инерции, возникающих при их движении (обкатыВании) по обрабатываемой поверхности.

Газовая смесь через отверстие 10 подается также к соплам 11,которые обеспечивают чистое качение деформирующих элементов по напыленному слою, без соприкосновения с торцом крышки .

9 so время осевой подачи инструмента.

Таким образом, дефОрмирующие элементы 17 при обкатывании контактируют в одной точке с обрабатываемой поверхностью. Проскальзывание их относительно напиленного слоя отсутствует и формирование его происходит при отсутствии тангенциальных сил за счет равномерного нагружения в направлении нормали к обкатываемой поверхности.

Горючая смесь подается s канал 7 горючей смеси через патрубок 14.

Теплоиэоляционная прокладка 18 служит для предохранения корпуса инструмента от прямого соприкосновения с пламенем. В качестве газовой смеси может использоваться сжатый воздух.

При необходимости в нее вводят добавки,улучшающие процесс сгорания горючей смеси, в качестве которой может использоваться смесь ацетилена с кислородом или пропана с кислородом.

Угол наклона боковых сопел Ь, расположенных нормально к образующим усеченного конуса, выбирается с тем расчетом, чтобы их ось симметрии пересекалась с осями симметрии тангенциальных сопел 4 в точке на расстоянии 3-8 мм от поверхности иэделия.

Это обеспечивает оптимальную температуру нагрева частиц порошка до

300-400ОС во время последнего этапа их движения, что в сочетании с их высокой скоростью обеспечивает хорошее качество покрытия, а также дает предварительный подогрев поверхности под напыление, обеспечивающее хорошее сцепления частиц порошка с основой. Сочетание высокой кинетической энергии частицы перед ее соприкосновением с напыляемой поверхностью с подогревом самой поверхности н частицы дает возможность уменьшить температуру подогрева порошка и, тем самым,сохранить. его химсостав и физико-механические характеристики.

Формула изобретения

Устройство для нанесения покрытий иэ порошка на внутреннюю поверхность иэделия, содержащее корпус с П-образ931795 ными кольцевыми камерами и центральным каналом, бункер с патрубками для подачи порошкового материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества покрытия и точности размеров, оно снабжено боковыми соплами, расположенными в кольцевой камере параллельно оси устройства,деформирующими элементами, расположенными в кольцевой камере,и дополнительными соплами для по- 10 дачи газовой и горючей смеси,расположенными тангенциально относительно оси устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кольцевая камера разделена буртиком, выполненным в виде усеченного конуса, причем в нем выполнены каналы для подачи горючего газа и порсшка.

3. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что наружная часть буртика выполнена съемной и с износ ос той ким покрыти ем.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Йатент Великобритании

Р 1077632, кл. С 7 7, 1964.

2 Авторское свидетельство СССР

Р 588010,кл. В 05 В 7/20, 1977., 3. Авторское свидетельство СССР

М 556845. кл. В 05 В 7/20, 1976.

Риа З

Составитель A.Ïÿòèáðàòoâ

Редактор С.Юско Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Решетник

Заказ 3671/34 Тира к 1049 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий