Устройство для газотермического нанесения покрытий Советский патент 1993 года по МПК B05B7/20 

| Изобретение относится к юборудова- фию для нанесения покрытий из порошковых материалов газотермическими методами и может быть использовано в различных отраслях промышленности для создания за- ||цитных, износостойких и других покрытий, повышающих эксплуатационные свойства ||1ашин и механизмов.

Целью изобретения является улучше- 1(ше качества покрытий и повышение коэффициента использования порошков и газов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для газотермического нанесе- ||шя покрытий, содержащем ствол, состоя- 1|ций, из камеры сгорания и конечной секции фтвола, систему подачи газов, порошковый (питатель и воспламенитель горючей смеси, «Соединенный с блоком управления электроразрядами, согласно изобретению, устройство снабжено дополнительными

воспламенителями горючей смеси, размещенными в камере сгорания и в конечной секции ствола и соединенными с блоком управления электроразрядами, а в центре сечения входного участка конечной секции ствола размещено эжекционное сопло, сообщающееся с порошковым питателем.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично показан общий вид устройства. Устройство содержит ствол, состоящий из нескольких секций: секции 1 (камера сгорания) и 2 (конечная секция) соединены плавным переходом 3. В центре сечения входного участка конечной секции 2 ствола размещено эжекционное сопло 4, соединенное с порошковым питателем 5. В камере сгорания 1 подключена система подачи газов 6. Воспламенители горючей смеси 7-, равномерно рассредоточенные по поверхности камеры сгорания 1. подключены к

00

СА о

«а ON

блоку 8 управления электроразрядами. Воспламенители горючей смеси 9 равномерно расположены по поверхности входного участка конечной секции 2 ствола и также подключены к блоку 8 управления электроразрядами.

Устройство работает следующим образом. Система подачи газов 6 заполняет свежей горючей газовой смесью секции 1, 3 и 2 ствола, В то же время из порошкового питателя 5 порция наносимого порошкового материала подается во входную часть центрального канала сопла 4, в котором образует компактную насыпную пробку, перекрывающую проходное сечение канала сопла. Блок 8 управления электроразрядами подает напряжение сначала на воспламенители 9, затем на воспламенители 7, в результате чего горение газовой смеси начинается в кольцевом пространстве между внутренней поверхностью секции 2 ствола и наружной поверхностью сопла 4t затем в камере сгорания 1.

Поскольку воспламенителей 9 и 7 несколько и они равномерно рассредоточены по соответствующим поверхностям секций 2 и 1 ствола, происходит многоочаговое возбуждение взрыва газовой смеси,-заполняющей объем ствола. Образовавшиеся при взрыве горячие газы истекают из камеры сгорания 1 в виде двух скоростных коаксиальных потоков - центрального (через внутренний канал сопла 4) и периферийного (вдоль наружной поверхности этого сопла).

Периферийный поток, обтекающий наружную поверхность сопла 4, вызывает разрежение в центральном его канале, способствуя повышению скорости центрального потока горячего газа, выносящего из сопла компактную пробку порошкового материала.

Поскольку воспламенение газовой смеси в стволе началось в районе воспламенителей 9, т.е. в кольцевом пространстве между внутренней поверхностью секции 2 ствола и наружной поверхностью сопла 4, порошок из сопла выбрасывается в уже движущуюся горячую газовую среду.

При этом ускорение порошковой массы достигается за счет суммарного воздействия на нее нескольких физических факторов:

метательного эффекта от динамического напора центрального газового потока на компактную порошковую пробку (своего рода пулю), находящуюся в центральном канале сопла;

. эжекционно-ускорительного эффекта в центральном канале сопла, вызванного периферийным газовым потоком, обтекающим наружную поверхность сопла;

несущего эффекта газового потока, возникающего за счет напора газов и парусности порошковых частиц.;

Во всех известных устройствах вынос частиц порошка происходит только за счет последнего из вышеперечисленных факторов, т.е. за счет несущего эффекта.

Таким образом порошковые частицы из центрального канала сопла вылетают в осевую зону, движущегося газотермического потока. Нагреваясь и ускоряясь газотермическим потоком, порошковые частицы перемещаются вдоль оси ствола в виде локального концентрированного порошкового облачка практически без контакта со стенками ствола. После выхода из ствола нагретые порошковые частицы вылетают в

направлении обрабатываемой поверхности в защитной оболочке горячих газов, поскольку находятся в центре коаксиального газопорошкового потока, поэтому они не контактируют с воздухом, что предохраняет

их от окисления.

Эти обстоятельства имеют весьма важное значение для достижения высокого качества покрытия, поскольку в предлагаемом устройстве порошковые частицы не окисляются, н& з;авихряются и не тормозятся, рав- н омерно -ускоряются, прогреваются и летят в цель.кучно, без разброса, с относительно равномерным распределением по пятну напыления. Благодаря незначительному рас-:

сеиванию существенно увеличивается

коэффициент-использования порошка, что

позволяет пр и том же расходе материала

- формировать более толстые покрытия.

Равномерные нагрев и ускорение частиц порошкового материала и защита их от окисления обеспечивают высокую прочность сцепления покрытия с подложкой, низкую его пористость, а применение для ускорения частиц дополнительно метателького и эжекционного эффектов существенно повышает коэффициент использования энергии газовой смеси.

Ф ор.м у ла изобретения Устройство для газотермического нанесения покрытий, содержащее ствол, состоящий из камеры сгорания и конечной секции ствола, систему подачи газов, порошковый питатель и воспламенитель горючей, смеси газов, совмещенный с блоком управления

электроразрядами, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества покрытий и повышения коэффициента использования порошков и газов, устройство снабжено дополнительными воспламенителями горючей смеси, размещенными в камере сгорания и

р. конечной секции ствола и соединенными t блоком управления электроразрядами, а в Центре сечения входного участка конечной

секции ствола размещено эжекционное сопло, сообщающееся с порошковым питателем.

Использование: изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий из порошковых материалов газотермическими ме1 одами и может быть использовано в различных отраслях промышленности при создании защитных, износостойких и других покрытий, для улучшения качества покрытия и повышения коэффициента использования порошков и газов. Сущность изобретения; устройство снабжено дополнительными воспламенителями горючей смеси, размещенными в камере сгорания и в конечной секции ствола и соединительными с блоком управления электроразрядами. В центре сечения входного участка конечной секции ствола размещено эжекционное сопло, сообщающееся с порошковым питателем. 1 ил. о Ё

i 7

&а