Установка для детонационного напыления покрытий Советский патент 1983 года по МПК B05B7/20 

i Изобретение относится к;те;хний«э йапылёния покрытий дет6нацй5нный ме тодом С может быть, использовано в авиа- и судостроенииj космической . теЙ11йкё ii в различных от1)асйя5С ма ишностроения при изготовлении издёлйй, работающих при повышенных,, н агрузках или подверженных пойышенному коррозионному, эрозионному или ёййЬвг)му износу. Известна установка для детонационного напыления покрытий tl ЗГ Ш|(§рШ{Шя взрьййуЙ камеру ДгузатоЬ порошка, рмеситель газов, связа Щ-fe;датoi|никa ffiихподагчй; чёрез Tk №aiff6f, Устройство для возбуждения дет(5йацич во взрывной камёрё и управляющий блок с цепями упр йвлёнйя д о атЪром, клапанами смесителя газо и устройством для возбуждения Детойацйй.-----. в известной установке в процес се напыления энергетические характе ристик.и ззозникающего во взрывной камере высокотемпературного сверхзвукового двухфазного потока йе изменяются от выстрела к выстрелу, что обусловлено конструктивным выполнением управляющего блока, задающеговременные интервалы срабатьтеаТйКй исполнительных механизмов. При использовании описанной установки невозможно получить пбкрЫти одновременно удовлетворяющие требованиям по прочности сцеплёНия под й-йбкрытием и экспл$гатацйо ннь требованиям (износостойкость, корро зионная стойкость, твердость и т.п При этом прочность сцепления межДу слоями покрытия отличается от прочНОСТи сцепленияпокрытияс подложкой. Указанные недостатки обусловленные тем, что конструкция установки не йозволяет учесть изменения физико-механических свойств поверхнбстй, йа которую, наносится очерёдн слой покрытия. Целью изобретения является повышение качества покрытий за счет авт матического последовательного из л ёнёния интервала времени мезкду Мом нтами. ввода порошка во взрывную камеру и возбуждения очерёдного взрыва, ,... ,:... /. , Указанная Цель достигается тем, что в устгяновкедля детонационного напыления покрытий, содержащей взрь й5ШкайёЕ у., дЬзатор й6&5шка, .ёмеси тёль газов, связанный с. источниками ,их подачи через клапаны, устройство для вЬзбу51йё 1йя й ётойацйй1б; вз ной камере и управляющий блок с це ИйШг Управления Дозатором, ft лапан а;ми смесителя газов и устройством дл ёозбуждёйия йетонаций,цепь уйравле нйя дозатбром снабжена offfSirbM выдержки времени и связанным с ним программным устройством для изменения величины выдержки времени. Кроме того, орган выдержки времени выполнен в виде пары мультивибраторов, последовательно соединенных через цепь формирования сигнала, при этом во времязадающей цепи первого мультивибратора установлен перемен- ный резистор, связанный с програм- мным устройством. Причем программное устройство выполнено в виде переменного резистора, вал которого посредством МУФТЫ бцепления соединен с валом привода, имеющего регулируемую скорость враШения Данная установ;ка позволяет так изменять температ уру и скорость движения частиц материала покрытий по мере нанесения пп крытия, что в начальных циклах .температура и скорость движения нагретых продуктами детонации частиц материала пок)ьгтия позволяют достичь максимальной прочности их сцёплёния с материалом об- . рабатываёмой детали. В послёдук1ЩИ циклах температура .и Скорость двйжейия части ; материала .покрытия достигают таких значений, при которых обеспечиваются максимальная прочность сцепления между слоя1 |и ., покры,тия или максималь.ные эксплуатационных характеристик (платности, твёрдости, и т.п. физико-механическИх свойств покрытия). Изменяя время задержки импульса Управления дозирукяцим Устройством можно подобрать Индивидуальный режим напыления для ка:ждой пары выбранных Материалов (подложки И покрытия). На фиг. 1 иьобр1ажена схема установки для детонационного напыления покрытия; на фиг.2 - схема соединения вала прйвбда с валом переменного резистора; на фиг.З - принципиальная схема органа выдержки времейи на фиг.4 - циклограмма работы установкй вначальных циклах напыления покрытия. ,. . Ь стайовка для дётонационного напыленИя покрытий содержит взрывную камеру 1 в виде ствола, сообщающуюся с дозирузощИМ у&т рбййтвом 2, имеющим клапан 3. Взрывйаякамера I соёдине,HS также посредством выходного патрубка 4 и предохрани;тельной трубки-змеевика. 5, связанной с обратным клапаном . б, со смесителем 7 газов. Последт НИИ имеет электромагнитные клапаны 8, 9 и 10 для регулирования подачи газов - компонентов горючей смеси и Инертного га,э.а. от их источников. . Устройство для возбуждения детонации выполнено в виде свечи 11 за- i жигания и Вмднти ровано в камеру 1. Для управления работой клапанов 3, 8, 9 и 10, свечи 11 зажигания предназначен управляющий блок 12, испо нительные электрические цепи кото-, роге подключены к указанным механизмам, В цепь управления клапаном дозирующего устройства 2 включен орган 13 выдержки времени, управля емый программным устройством 14, Для запуска программного устройств 14 служит электрическая цепь, соединяющая его с блоком. 12 упр1авления. Клапаны 8 и 9 установлены в подачи соответственно горючего и окислителя, а. клапаны 3 и 10 - в линиях подачи инертного газа. . - - „ Орган 13 выдержки времени (фиг.З выполнен В виде последовательно соединенных ждущих мультивибраторов 15 и 16, между которыми .включена цепь 17 формирования сигнала. В электрическую ttenb органа 13 выдержки времени, определяющую длительность Импульса, вырабатываемого мультивибратором 15, включен переменный резистор 18 программного уст ройства 14. Программное устройство 14 может быть выполнено как электронным, так |и электромеханическим. На фиг.З приведен вариант выполнения устрбйства по электромеханической схеме, Устройство 14 содержит реверсивнь .электродвигатель 19 с регулируемой скоростью вращения, муфту 20 сцепле ния, посаженную на вал 21 электродв гатель 19 и соединяющую его с залом 22 переменного резистора 18. Установка для детонационного напыления Покрытий работает следую- : щим образом.... -««После включения установки управляющий блок 12 циклически вырабатывает электрические импульсы упра.вления электромагнитными клапа.нами 8 -9 и 10 смесителя 7 газов и электромагнитным клапаном 3 дозирующего устройства 2, а также импульсы возбуждения искры в свече 11. При этом начинает вращаться вал 21 электродвигателя 19, обеспечивая: плавное изменение величины электрического сопротивления резистора 18. Открывание клапанов 9, 8 вызывает заполнение смесителя 7. компонентами взрывчатой смеси. Затем при готовленная смесь заполняет полость обратного клапана б, трубку-змеевик 5 и поступает во взрывную камеру 1. После этого по команде управляющегго блока 12 клапаны 8 и 9 закрыва-. ются, а клапан 10 открывается. Инер ный газ, поступая в смеситель 7, полость обратного клапана 6 и трубку-змеевик 5, вытесняет взрывчатую смесь во взрывную камеру.. Происходит продувка смесителя 7, обратного клапана б и трубки-змеевика 5 инерт HfcJM газом. При этом камера 1 заполняется взрывчатой смесью. Параллельно с описанными процессами происходит вдув во взрывную камеру 1 ггорошка материала покрытия инертным газом. Для этого по команде с управляющего блока 12 кратковременно открывается клапан 3 дозирующего устрой-i ства 2. Команда управления клапаном 3 представляет собой импульс электрического напряжения, воздействующий на электромагнитный клапан 3 с задержкой во времени. Указанный импульс,.поступая с управляющего блока 12 на вход органа 13 выдержки времени (см. фиг.4), вызывает генерирование мультивибратором 15 электрического импульса, длительность которого определяется величиной сопротивления резистора 18 положением его вала 20). От заднего фронта этого импульса, выделенного цепью 17 формирования сигнала, происходит запуск мультивибратора 16. Последний, в свою очередь, вырабатывает импульс, непрсредственно воздействующий на электромагнитный клапан 3. Вследствие этого импульс на-выходе органа 13 задержан во Времени .относительно импульса на его входе. После заполнения камеры 1 взрыв|чатой смесью, продувки смесителя 7, обратного клапана 6, трубки-змеевип ка 5 инертным газом и подачи дозирующим устройством 2 порошка в ка.меру 1 производится пЬджиг смеси искрой, возбуждаемой в свече 11 по ко.манде, поступающей с управляющего блока 12. Ускоренные и нагретые продуктами детонации частицы; порошка ваделяют из взрывной камеры 1 и, взаимодействуя с поверхностью детали 23, расположенной на их пути, образуют тонкую пленку покрытия, По истечении продуктов детонации из взрывной камеры 1 производится ее продувка ,, инертным газом при открытом клапане 10 смесителя 7. По окончании продувки клапан 10 закрывается и цикл повторяется. При этом имеются различия в начальньк циклах работы установки. Эти различия состоят в том, что импульс управления клапаном 3 дозирующегТЬ устройства 2, представляющий собой команду вдува порошка, проходя от управляющего блока 12 через орган 13 выдержки времени, ав томатически задерживается им 6 каждом цикле работы установки .на рааное время. Этим достигается изменение величины промежутка времени, проходящего от момента открытия клапана 3 для вдува nofiomKa до момента поджита смеси. Следствием этого яв-; .. ль VSr itib , .т.„1-«- ЦГ 1,Ч.мч.. ::;„ L &,JьA-a.«JciF1frЪJЙiiд-c i. d. - -4gSf tJs«ft..,6f4Si./.wfcV). а;йа Й кгаэд Уаазо а МраЛ - -. 4i ,- aabj&aiJ3eU)3.(iJ « 716180 ляется изменение положения облака ШрбШЗГмёГтериййа Покрытия по длине взрывной камЬры 1 в моменты поджига смеси. HS ffpfbfWxfeHH H времени, проходя -SreTo nSia elrta вдуйа n potoRa й в3равную камеру 1 и до момента: под жита смесисвечой 11, происходит п(5степенное -смещение облака порошка к открытому концу взрывной камеры 1 под дейстМёЙ Штока смеси, щей камеру 1. Плавйое изменение W tyfR-a- эвремени, -протяжении которого прдисз йдиттка9анноё сме Шйй ; изменения )йени- за ДержкЙ иМпульса управления клапаном 3 др зирующего устройства Ловяивает различия в местонахождё- НИИ облака порошка, в, моменты поджига смеси. ПЛайное изменени е вр ейенй адбр: кй импульса управлейийГ клапаном 3 достигается измеД1ением величины электрического сопротйвления пе1 еменного резистора 18 программного устройства 14, ИйШвййнмч йращением вала 21 электродвигателя Таким образом, значение величиHfat элёкт й еЬкого сопротивления переменного резистора 18 б каждЫЙ первых циклОй Различно,:что к -изменению времени задержки ТиЙйулЬса уйравления клапаном 3,и, следйвательйо, измейению м ёст6нахож t

-V. .

,, ft

т

i S jfSSS

.,

7/////////////////////////////////

ut.l

„ , v; -S -

йг-мГЫ -OSL- j т- Т ПП Г||ГГ ММ Д|Г |

. - 1 «abw.... .

,

/м:

: :yL:f,.. кЬ tii- ESSbr - 5aWft9t2 e-:(VS rrдения облака порошка по длине рабочей Камеры 1 вмоШШ-ы пбджига сма- . си., Стабилиза ийг времени задержки импульса управления клапаном 3 и, следб%a:feльнo; мrec r йахождения: облака йбройка по взрывной камере 1 происходи после того/ как двигателем 19 переменный резистор 18 будет переведен в крайнее положение и дальнейшее вращение ва1ла 21 дви1;ателя 19 Тяё ИЗМенит положения вала 22 резйстора 18 из-за оТМосйт ельйо1 о скольжений ваЛо1 в муфте 20 сцеплейия. После покрытия требуемой толщины установку выклю 1ают, двигатель 19 вкЙюЧается на реверс для возврата вала 22 резистора 18 в исходное положение. Использование данной .устайовки для детонационного напыления покрытйй позволйет ъдйовременно пов1лсить прочность сйё пяейия покрытия с основой и уЛуфйЙтЬ Эксплуатационные ; характеристики покрытий. За счет 9;1: ЪТ что покрытия, нанесённые способбй д ьиай рйного :йапыления, позволяют в десятки раз повышать изйосо- и коррозионную (СТОЙКОСТЬ деталей и узлов, работаю1щих в сложйы5{ УСЛОВИЯХ, использойаййЬ установки позволяет получить ; зйа-чйтельйый экономический эффект,

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ,^содержащая взрывную камеру,, дозатор порошка, смеситель газов, связанный с источниками их подачи через клапа- ; ны, устройство для возбуждения детонации во взрывной Камере и управ-;, ляпощий блок с цепями управлений дозатором, клапанами смесителя газоз ^i и устройством для возбуждения детонации, отличающаяся *ем/ что, с целью повышения качества • покрытий за счет автоматического! последовательного изменения интерва-1 :ла времени между моментами ввода порошка во взрывН5ТО камеру и возбуждения очередного взрыва, цепь управления дозатором 'Ьйабжена органом выдержки времени и связанным с ним п^>&о- граммным устройством для изменения ^величины выдержки BjSeMeHH.' : 2. Установка по п.Г, о т л. и - чающаяся тем, что орган выдержки времени выполнен в виде пары мультивибраторов, последовательно соединенных через цепь формировал НИН сигнала, при этом во времяза-_'~' дающей цепи'первого мультивибрато-• ра установлен переменный резистор, связанный с программным устройством.3. Установка по пп. 1 .и 2, о т - личающаяся тем, что.программное устройство выполнено в виде переменного резистора; вал ко'ао- рого посредством муфты сцепления соединен с валом привода, имеющегорегулируемую скорость, вращения.i(Л

, Ha W

нагз c f2 I -i

I M I

ч

I HOfl