Способ газопламенного напыления металлических порошков и устройство для его осуществления

Номер инновационного патента: 27057

Опубликовано: 14.06.2013

Авторы: Байшуаков Аскар Абжамиевич, Карим Медет Сапиулы, Поветкин Виталий Васильевич

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к технологии и оборудованию газопламенного напыления и может быть использовано при нанесении покрытий, например, для восстановления трубопроводной арматуры.
Способ газопламенного напыления металлических порошков
включает подачу в камеру сгорания топлива, окислителя,
не­металлического порошка, а также подачу дополнительного
окислителя с образованием напылительного потока, направляемого
на поверхность обрабатываемых деталей, причем в струю
напылительного потока на выходе из камеры сгорания вводят
термитный порошок в количестве 8-10% от массы напыляемого
металлического порошка. В устройстве для газопламенного
напыления металлических порошков, содержащем камеру сгорания,
включающую горелку с соплом, соединенный с ,,,горелкой
цилиндрический насадок, трехканальный коллектор для подачи
топлива и окислителя в камеру сгорания, кольцевой диффузор с
каналами для подсоса дополнительного окислителя - воздуха,
магазин для подачи в сопло металлического порошка, и механизм
для перемещения обрабатываемых деталей, согласно изобретения
на срезе цилиндрического насадка выполнены наклонные каналы
для подачи термитного порошка. Изобретения обеспечивают
высокую температуру транспортируемого газа по всей длине
факела от камеры сгорания до поверхности обработки.

Текст

Смотреть все

(51) 23 4/00 (2006.01) 23 4/10 (2006.01) 23 4/12 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ направляемого на поверхность обрабатываемых деталей, причем в струю напылительного потока на выходе из камеры сгорания вводят термитный порошок в количестве 8-10 от массы напыляемого металлического порошка. В устройстве для газопламенного напыления металлических порошков,содержащем камеру сгорания,включающую горелку с соплом, соединенный с горелкой цилиндрический насадок, трехканальный коллектор для подачи топлива и окислителя в камеру сгорания, кольцевой диффузор с каналами для подсоса дополнительного окислителя - воздуха,магазин для подачи в сопло металлического порошка,и механизм для перемещения обрабатываемых деталей, согласно изобретения на срезе цилиндрического насадка выполнены наклонные каналы для подачи термитного порошка. Изобретения обеспечивают высокую температуру транспортируемого газа по всей длине факела от камеры сгорания до поверхности обработки.(76) Байшуаков Аскар Абжамиевич Поветкин Виталий Васильевич Карим Медет Сапиулы(56) Предварительный патент РК 15419, кл. С 23 С 4/00, опуб. 15.02.2005 г(54) СПОСОБ ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к технологии и оборудованию газопламенного напыления и может быть использовано при нанесении покрытий,например, для восстановления трубопроводной арматуры. Способ газопламенного напыления металлических порошков включает подачу в камеру сгорания топлива, окислителя, металлического порошка, а также подачу дополнительного окислителя с образованием напылительного потока, 27057 Изобретение относится к технологии и оборудованию газопламенного напыления и может быть использовано при нанесении покрытий,например, для восстановления трубопроводной арматуры. Известен способ газопламенного напыления металлических порошков, включающий подачу в горелку камеры сгорания топлива и окислителя, а в сопло горелки металлического порошка, а также подачу дополнительного окислителя - воздуха с образованием напылительного потока,направляемого через цилиндрический насадок,соединенный с горелкой,на поверхность обрабатываемых деталей (Предварительный патент 15419, кл. С 23 С 4/00, оп. 15.02.2005 г.). Известно также устройство для газопламенного напыления металлических порошков, с помощью которого осуществляется способ, содержащее камеру сгорания, включающую горелку с соплом,соединенный с горелкой цилиндрический насадок,трехканальный коллектор для подачи топлива и окислителя в камеру сгорания, кольцевой диффузор с каналами для подсоса дополнительного окислителя - воздуха, магазин для подачи в сопло металлического порошка, и механизм для перемещения обрабатываемых деталей, который расположен снаружи от камеры сгорания(Предварительный патент 15419, кл. С 23 С 4/00,оп. 15.02.2005 г.). Недостаток способа и устройства для его осуществления заключается в том,что напылительный поток удален на некотором расстоянии от среза сопла горелки, за счет чего происходит охлаждение газовой струи потока. Газовая струя, имеющая температуру 2500 С в зоне окисления, охлаждается до температуры 1100 1200 С, что существенно снижает адгезионные свойства покрытия. Задачей изобретения является разработка способа и устройства для газопламенного нанесения металлических порошков, которое обеспечивает высокую температуру транспортируемого газа по всей длине факела от камеры сгорания до поверхности обработки. Для достижения технического результата в способе газопламенного напыления металлических порошков, включающем подачу в камеру сгорания топлива, окислителя, металлического порошка, а также подачу дополнительного окислителя с образованием напылительного потока,направляемого на поверхность обрабатываемых деталей,согласно изобретения в струю напылительного потока на выходе из камеры сгорания вводят термитный порошок в количестве 8-10 от массы напыляемого металлического порошка. В качестве термитного порошка используют алюминий или оксид алюминия, или смесь алюминия и оксида железа. Для достижения технического результата в устройстве для газопламенного напыления металлических порошков, содержащем камеру сгорания, включающую горелку с соплом,2 соединенный с горелкой цилиндрический насадок,трехканальный коллектор для подачи топлива и окислителя в камеру сгорания, кольцевой диффузор с каналами для подсоса дополнительного окислителя - воздуха, магазин для подачи в сопло металлического порошка, и механизм для перемещения обрабатываемых деталей, согласно изобретения на срезе цилиндрического насадка выполнены наклонные каналы для подачи термитного порошка. Предлагаемое устройство для газопламенного напыления металлических порошков,представленное на чертеже, содержит камеру сгорания 1, газоструйную горелку 3 с соплом Лаваля 2 и соединенный с горелкой цилиндрический насадок 4, в котором на участке соединения с соплом 2 выполнены отверстия 5 для соединения полости насадка 4 с магазином (на чертеже не показан) для подачи в насадок 4 металлического порошка. Трехканальный коллектор 6 для полачи топлива и окислителя введен в горелку 3. Кольцевой диффузор 10 выполнен в виде перфорированной перегородки 10 с шероховатой поверхностью и расположен внутри цилиндрического насадка с равноудаленными на длинуотносительно среза 9 сопла 2 наклонными под углом к оси насадка 4 отверстиями 10 для подачи дополнительного окислителя - воздуха. Механизм 8 перемещения деталей 11 расположен снаружи на выходе из камеры сгорания 1. На срезе цилиндрического насадка 4 дополнительно выполнены наклонные отверстия 12 для подачи термитной смеси алюминия или оксида алюминия, или смеси алюминия и оксида железа, которая при сгорании в потоке газовой струи предотвращают снижение температуры напылительного потока, обеспечивают постоянную температуру распыляемого порошка на всей длине его транспортировки до поверхности обработки. Предлагаемое устройство для газопламенного напыления металлических порошков работает следующим образом. При подаче топливных компонентов (бензина, керосина, солярового масла,пропана) и окислителя через трехканальный коллектор 6 в горелку 3 камеры сгорания 1 осуществляется их поджог от факела или электрической свечи. Образовавшиеся газообразные продукты сгорания, имеющие температуру 2500 С,через сопло 2 истекают в цилиндрический насадок 4 со скоростью порядка 2000 м/сек. Одновременно в истекающую из горелки 3 высокотемпературную газовую струю через отверстия 5, соединенные с магазином (на чертеже не показан) подают металлический порошок,который при движении в струе разогревается до пластического состояния, а также дополнительный окислитель (окружающий воздух из атмосферы),который поступает во встречном направлении в цилиндрический насадок 4 через отверстия 10 и кольцевой диффузор 7. При этом транспортировка порошкового материала производится также во встречном направлении движения дополнительного окислителя через диффузор 7 во фронте ударной волны,созданном в потоке газа за счет ударного импульса с образованием мощного скачка уплотнения при встрече с шероховатой поверхностью диффузора 7,который, двигаясь навстречу газовому потоку,уравновешивается скоростью набегания потока и устанавливается на участкедиффузора 7. Газовый поток,несущий металлический порошок и несгоревшее горючее, из горелки 3 поступает в стационарную ударную волну и с высокой скоростью поддерживает сгорание в ней горючего. Быстрое догорание топливных компонентов и расплавление металлического порошка происходит за счет дополнительного окислителя в скачке уплотнения 1. Вновь образовавшаяся за фронтом ударной волны на участке 1 газовая струя, несущая металлический порошок разгоняется в цилиндрическом насадке и со скоростью 2000-2500 м/сек направляется на поверхность обрабатываемых деталей 11(трубопроводная арматура, шаровая поверхность клапанов). Подаваемый термитный порошок через наклонные отверстия 12, расположенные на срезе цилиндрического насадка,обеспечивает поддержание стабильной температуры порядка 3000 С по всей длине факела горелки. Осуществляли газопламенное напыление хрома,алюминия, никеля, молибдена с использованием в качестве термитного порошка - алюминия или оксид алюминия, или смеси алюминия и оксида железа. Расход термитного порошка составлял 8-10 от массы напыляемого металлического порошка. Прочность сцепления покрытия с основой составила более 50 МПа, тогда как по известному способу 45 МПа. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ газопламенного напыления металлических порошков, включающий подачу в камеру сгорания топлива,окислителя,металлического порошка, а также дополнительного окислителя с образованием напылительного потока,направляемого на поверхность обрабатываемых деталей, отличающийся тем, что в струю напылительного потока на выходе из камеры сгорания вводят термитный порошок в количестве 8- 10 от массы напыляемого металлического порошка. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве термитного порошка используют алюминий или оксид алюминия, или смесь алюминия и оксида железа. 3. Устройство для газопламенного напыления металлических порошков, содержащее камеру сгорания, включающую горелку с соплом,соединенный с горелкой цилиндрический насадок,трехканальный коллектор для подачи топлива и окислителя в камеру сгорания, кольцевой диффузор с каналами для подсоса дополнительного окислителя, магазин для подачи в сопло металлического порошка, и механизм для перемещения обрабатываемых деталей,отличающееся тем, что на срезе цилиндрического насадка выполнены наклонные каналы для подачи термитного порошка.

МПК / Метки

МПК: C23C 4/00, C23C 4/12, C23C 4/10

Метки: способ, осуществления, газопламенного, порошков, устройство, напыления, металлических

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/3-ip27057-sposob-gazoplamennogo-napyleniya-metallicheskih-poroshkov-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ газопламенного напыления металлических порошков и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты