Способ нанесения покрытий из порошковых материалов

/02 М,А. кро- верх.12. 3 ПОк электроким спосоисполь -легироваэлектроким спо ь исполь легирова- токопровоарение тех"снижениее качестОбрабатываемой по- одом) служит гориктропаерхност ью(71) Институт прикладной ФизикиАН МССР и Опытный завод Институтприкладной физики АН МССР(56) Авдеев Н.В. Металлирование.Машиностроение, 1978, с.9-,14.Ярошевиц В.К., БелоцерковскийАнтифрикционные покрытия из метаческих порошков: Минск: Наука иника, 1981, 50-64.Гитлевиц А.Е, и др. Злектроисвое легирование металлических поностей. Кишинев: Штинца, 1985, с(54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЦТИйРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относитсяФизическим и электрохимицесбам обработки и может бытьзовано при электроискровом Изобретение относится к физическим и электрохимиче собам обработки и может бы зовано при электроискровом нии поверхностей деталей и дяЩих материалов. Цель изобретения - расш нологических возможностей,материалоемкости и улучшен ва покрытия. Пример.2нии поверхности деталей. Целью изобретения является расширение технологических возможностей, снижение мате риалоемкости и улучшение качества покрытия, обрабатываемой поверхность является пластина иэ Ст.45Компактным анодом является стержень из твер дого сплава Т 15 К 6. Порошок подают в зону обработки между анодом и катодом и приводят в псевдоожиженное состояние. При создании на обрабатываемой поверхности в псевдоожижейном слое отложений необходимой толщины 0,5-2 мм вклюцают рабочий ток 2 А и . вибратор. Всю систему смещают по обр батываемой поверхности со средней скоростью О, 1 мм/с. Нужный расход порошка, обеспечивающий необходимую величину закритической среднеобъемной концентрации частиц и толщины их отложений в электродинамицески псевдоожиженном слое - /3 р = 0,5 ь, осуществляют дозирующей диафрагмой.1 з.п.ф-лы. зонтально размещенная пластина размером 150 х 150 мм, изготовленнаяиз Ст.45. Компактным анодом является цилиндрический стержень диаметром 3 мм, длиной 30 мм из сплаваТ 15 К 6, совершающий возвратно-поступтельные движения во фторопластовойвтулке, наружным диаметром 6 мм. Вкачестве генератора ниэкотоцных импульсов используют блок питания устковки Элитрон. Приведение эледа-инструмента в возвратно-постутельное движение осуществляют с частотой 100 Гц с помощью вибратора от этой же установкиОбластью пространственной устойчивости электродинамического псевдоожиженного слоя является цилиндрический объем диаметром 20 мм и высотой 10 мм. Высоковольтный положительный электрод, формирующий внутреннюю эквидистантную область псевдоожиженного слоя и зону электростатических затворов с углом раскрытия ( = 10 , выполняют из нержавеющей стали Х 18 Н 9 Т, Высоковольтный электрод с помощью диэлектрических изолирующих втулок закрепляют на подвижном шасси, Здесь же устанавливают два бункера, содержащих наносимый на обрабатываемую поверхность порошок, подаваемый в область электростатических затворов через отверстия в верхнем электроде, Злектродинамическое псевдоожижение осуществляют принапряжении около 7 кВ от высоковольтного источника. При нанесении покрытия включают высоковольтный источник. При создании на обрабатываемой поверхности в псевдоожиженном слое отложений необходимой толщины (0,5-2 им)включают источник тока (рабочий ток2 А) и вибратор, приводящий электрод-инструмент в возвратно-поступательное движение в направлении, перпендикулярном обрабатываемой поверхности35Одновременно всю систеиу смещаютпо обрабатываемой поверхности со средней скоростью 0,1 мм/с. Нужный расход порошка, подаваемого в межэлектродный зазор и сбеспечивающий. необходимую величину закритической среднеобъемной концентрации частиц и толщины их отложений в электродинамически псевдоожиженном слое, осуществляют дозирующей диаФрагмой, установленной между бункером и электродом (р= о,эж).Зксперименты проводят для двухтипов металлических порошков: тугоплавких и легкоплавких. В качестветугоплавких порошков используюттехйические порошки вольфрама и молибдена со средним диаметром частиц вдиапазоне ЬОмкм, легкоплавкимипорошками являются олово и свинец размером МОмкм,15При использовании порошков вояьфрама и молибдена удается получитьравномерное покрытие толщиной до 0,5 мм= 0,7 Ж. Применение частицолова и свинца позволяет нанести равномерное покрытие толщиной до 1,5 мм( р = 1,0 Ф),Превышение среднеобъемной концентрации диспергента критического знаивнии (кр ) пРиводит к образованиюслоя отложений на катоде электродинамического псевдоожиженного слоя.При условии, чтор = 0,13 (4//Ь)о, процесс ведут при среднеобъемной концентрации порошкового материала выше критической.Злектродинамически псевдоожиженныйслой в предложенном способе локализуют в объеме, окружающем компактный анод, Локализацию осуществляют высоковольтным электродом, обрабатываемой поверхйостью и замкнутой эластичной диэлектрической стенкой, размещенной между ними по периферии зоныэлектродинамически псевдоожиженногослоя.Зластичность стенки позволяет сократить потери порошка, застрявшего внеровностях обработанной поверхности,при перемещении вдоль нее псевдоожиженного слоя, поскольку незакрепленныечастицы вновь вовлекаются в процесспсевдоожижения и Формируют слой отложений частиц. Другим приемом локализации ясевдоожиженного слоя и слояотложений используемом в описываемомспособе, является создание на перифе"рии зоны обработки псевдоожиженногослоя области повышенной напряженнос"ти электрического поля, т.е. электро"статических затворов (запорных зонили областей статической пространственной устойчивости). Повышениенапряженности электрического поля взоне электростатических затворов приводит к ликвидации слоя отложений(поэтому взвешиванию частиц), чтопозволяет осуществлять в этой области эффективное смешение наносимыхкомпозитных порошковых материалов,Однородное смещение при использованиитонкодисперсных материалов происходит благодаря их дезагрегированию присоударении с электродами в процессепсевдоожижения,Нанесение покрытий по описываемому способу может осуществляться инертным тугоплавким анодом, очень незначительно расходуемым под воздействием электрической эрозии при формировании пок"170 Составитель Л.ГамаюноваРедактор И.Товтин Техред 11,дидык Корректор И.Самборская Заказ 387 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. М 5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 рытия из частиц отложений на обрабатываемой поверхности. В частности, это относится к использованию графитового компактного анода для нанесения покрытий из порошков легкоплавких материалов, таких как олово, свинец, цинк, алюминий, серебро. В этом случае можно получить беспримесные покрытия из наносимых порошковых мате риалов. В предложенном способе предусматривается создание условий, при которых наряду с внедрением в легируемую поверхность, материалов порошков, формирующих слой отложений 15 в псевдоожиженном слое, происходит насыщение обрабатываемой поверхности материалом компактного анода в процессе его эрозии сильноточными техноло - гическими импульсами В этом случае 20 расширяются возможности формирования заданных свойств легируемой поверхности за счет варьирования состава и свойств как материалов компактного анода, так и порошковых мате риалов.Использование описываемого способа позволяет повысить производительность процесса нанесения покрытий, в частности при однократном 30 проходе анода по поверхности. Толщина нанесенного слоя определяется 8 г 21бтолщиной слоя отложений частиц впсевдоожиженном слое, достигающейвеличины до нескольких миллиметров,Предложенный способ обеспечивает улучшение однородности распределения элементов в нанесенном покрытии засчет активного смешения тонкодисперсных частиц в псевдоожиженном слое, позволяет сократить непроизводительные потери порошка покрытия, наплавленного в обрабатываемую поверхность. формула изобретения1. Способ нанесения покрытий иэ порошковых материалов, включающий подачу порошка между компактным анодом и обрабатываемым катодом и пропускание импульсов тока между ними, о тл. и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, снижения материалоемкости и улучшения качества покрытия, перед пропусканием импульсов тока порошок подвергают электродинамическому псевдоожижению при среднеобъемной концентрации порошка выше критической2, Способ по и,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что электродинамическое псевдоожижение осуществляют с локализацией последнего в зоне обработки.