Способ обработки поверхности изделий дуговым разрядом в вакууме Советский патент 1992 года по МПК C23C14/02 

Изобретение относится к области очистки и обработки деталей в вакууме на различных этапах технологического процесса, в частности для удаления с поверхности деталей окисных пленок и загрязнений, упрочнения или отпуска приповерхностного слоя обрабатываемой детали, удаления за/се- нец.

Целью изобретения является повышение качества обработки поверхности.

Сущность данного способа обработки заключается в возможности регулирования удельного расхода энергии и направленного перемещения катодных пятен посредством перемещения экрана с отверстием. Экспериментально установлено, что скорость перемещения экрана и режим горения дуги должны быть такими, чтобы значение удельного расхода энергии, приходящейся на толщину обрабатываемого слоя, равную 1 мкм, находилось в диапазоне (0,2-0,8) кВт.ч/(м -мкм). При значениях ниже 0,2 кВт-ч/(м2.мкм) скорость очистки поверхности незначительна, а при значениях выше 0,8 кВт.ч/(м2.мкм) скорость эрозии превышает допустимую величину.

В изобретении под воздействием дуги находится значительно большая поверхо сл XJ

g

ность электрода-анода, так как в процессе перемещения экрана открываются участки анода, ранее не участвовавшие в работе. Это устраняет перегрев поверхности, чем повышается качество обработки. Кроме того, наличие экрана с отверстием уменьшает поток продуктов эрозии, осаждающихся на электроде. Это приводит к стабилизации процесса горения разряда, а следовательно, и к повышению качества обработки.

Способ обработки осуществляется следующим образом.

В вакуумную камеру помещают обрабатываемое изделие и электрод. Между ними располагают электроизолированный жаропрочный экран с отверстием, соединенный с механизмом, обеспечивающим его перемещение в плоскости, параллельной поверхности изделия. Электрод подключают к положительному полюсу источника пи тания, а изделие - к отрицательному. После достижения в вакуумной камере давления остаточных газов ниже 10 Па возбуждают дуговой разряд между обрабатываемым изделием и электродом, столб которого прохо- ,дит через отверстие в экране. Экран перемещают с определенной скоростью по заданной программе, что обеспечивает направленное перемещение катодных пятен по поверхности изделия вслед за перемещением экрана с отверстием. Процесс очистки заканчивают отключением источников питания.

Пример. Осуществлялась очистка поверхности изделия в виде полосы горячекатаной стали марки Х18Н10Т от окалины. Изделие подключалось к отрицательному, а электрод - к положительному полюсу источника питания. Между электродом и изделием помещали экран с отверстием

-

10

15

20

25

30

35

40

диаметром 5 см и перемещали его со скоростью 10 см/с. Инициировался дуговой разряд с параметрами A, В Расход энергии составлял 0,21 кВт.ч/м Результаты очистки оценивали визуально Окалина была полностью удалена с поверхности

Результаты других экспериментов приведены в таблице.

Для различных материалов изделия с различной толщины окалины выбором режима работы и скорости перемещения экрана можно обеспечить различные виды обработки: нагрев, очистка от окалины, удаление материала, оплавление.

За базовый объект принимается способ электрохимического травления. Использование способа электродуговой обработки изделий в вакууме обеспечивает по сравнению с существующим базовым способом электрохимического травления следующие преимущества: исключается загрязнение среды; позволяет автоматизировать процесс; повышается скорость очистки в 2-5 раз; обеспечивается совмещение нескольких технологических операций; повышается качество обработки, так как процесс происходит в вакууме и поверхность не окисляется.

Формула изобретения

Способ обработки поверхности изделий дуговым разрядом в вакууме, включающий возбуждение разряда в режиме падающего участка вольт-амперной характеристики и обработку поверхности катодными пятнами дуги, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, проводят сжатие столба разряда и перемещение его вдоль участка обработки, при этом удельный расход энергии поддерживают в диапазоне значений (0,2-0,8) кВт.ч/(м мкм).

Изобретение относится к области очистки и обработки деталей в вакууме на различных этапах технологического процесса, в частности для удаления с поверхности деталей окисных пленок и загрязнений, упрочнения или отпуска приповерхностного слоя обрабатываемой детали, удаления заусенец. Целью изобретения является повышение качества обработки поверхности. Сущность данного способа обработки заключается в возможности регулирования удельного расхода энергии и направленного перемещения катодных пятен посредством перемещения экрана с отверстием. Экспериментально установлено, что скорость перемещения экрана и режим горения дуги должны быть такими, чтобы значение удельного расхода энергии, приходящейся на толщину обрабатываемого слоя, равную 1 мкм, находилось в диапазоне 0,2-0,8 кВт-ч/м . мкм. Под воздействием дуги находится значительно большая поверхность электрода - анода, т.к. в процессе перемещения экрана открываются участки анода, ранее не участвовавшие в работе. Это устраняет перегрев поверхности, что повышает качество обработки. Кроме того, наличие экрана с отверстием уменьшает поток продуктов эрозии, осаждающихся на электроде, что приводит к стабилизации процесса горения разряда, а следовательно, и к повышению качества обработки. 1 табл. сл