Установка для детонационного напыления покрытий

, СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК(5 05 В 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ х материаСкадин,ин 63, кл.239 тво СССР20, 1979.ДЕТОНАЦИОННОсодержащаякотемпературвов сообщаю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт сверхтверлов АН УССР(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯГО НАПЫПЕНИЯ ПОКРЫТИЙ,ствол с источником высного инициирования взры,БО 107 714 А щиеся со стволом сиеситель газов с клапанами и два порошковых дозаторас бункером и клапаном у каждого, блок управления, электрически связанный с источником высокотемпературного инициирования взрывов и клапанами дозаторов и смесителя, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества покрытий за счет плакирования частиц одного из напыляемых порошков другим, установка снабжена холодильной камерой, в которую помещен бункер одного порошкового дозатора, и элементом задержки времени, введенным в электрическую цепьг управления клапаном другого дозатора,35 10787Изобретение относится к техникенанесения покрытий высокотепературным напылением одним из газотермических методов - детонационным. Оно мо"/5жет быть использовано в авиа-, машино-, приборостроении и других отраслях промышленности для создания различного рода защитных высокоадгезионных и плотных многокомпонентныхпокрытий на поверхностях изделий,работающих в условиях интенсивногоизноса или на инструменте.Известна установка для детонаци-.. щая ствол с источником высокотемпературного инициирования взрывов (искровой свечой), и сообщающиеся состволом клапанный гаэораспределительный механизм с электромеханическимприводом и порошковый дозатор. На валу газораспределительного механизмаустановлен эксцентричный кулачок,воздействующий на электроконтакт,связывающий искровую свечу с источником питающего напряжения.При работе такой установки черезгазораспределительный механизм вствол подается взрывчатая газоваясмесь,из дозатора впрыскивается ЗОпорция порошка напыляемого материала,после чего в результате замыканияэлектроконтакта инициируется взрывсмеси в стволе. Продукты детонации,воздействуя на порошок, ускоряют инагревают его и частицы порошка,ударяясь о подложку, закрепляютсяна ней формируя слой покрытия.Недостатком установки являетсяневозможность нанесения качественных 4 Опокрытий из тугоплавких материалов.Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достиГаемому результату является установкадля детонационного напыления покрытий, содержащая ствол с источникомвысокотемпературного инициированиявзрывов, сообщающиеся со стволомсмеситель газов с клапанами и двапорошковых дозатора с бункером иклапаном у каждого, блок управления,электрйчески связанный с источникомвысокотемпературного инициированиявзрывов и клапанами дозаторов и смесителя.55Ствол состоит из двух концентрич,но расположенных камер. Установкапредназначена для напыления покрытий с одновременным удалением "орео 1 ч 2ла из окислов и других вредных соединений, образующихся на поверхностииэделий вокругкаждого наносимогопятна покрытия.Установка работает следующим образом,По командам с блока управленияоткрываются два из трех клапановсмесителя, через них в ствол поступают горючее,и окислитель: импульсносрабатывают и выключаются дозаторы,в результате чего из их бункеров вовнешнюю камеру подается порошок образива, а во внутреннюю - порошокнапыляемого материала. Затем оба упомянутых клапана закрываются, а третий клапан открывается, и смесительпродувается нейтральным газом. Послеэтого инициируется взрыв смеси горючего с окислителем в стволах и истекающими из них продуктами детонациисоздаются потоки, посредством которых наносится покрытие на поверхность размещенного перед стволом изделия и удаляется "ореол" из вредныхсоединений вокруг пятна покрытия.Недостаток описанной установкисостоит в невозможности нанесения сее помощью качественных покрытий,содержащих тугоплавкие материалы (стемпературой плавления более 3,5 тыс.градусов), а также легко разлагающихся или интенсивно окисляющихсяпри повышенных температурах материалов без предварительного плакирования порошков иэ них. Целью изобретения является повышение качества детонационных покрытий за счет плакирования частиц одного из напыляемых порошков другим.Цель достигается тем, что установка для детонационного напыления покрытий, содержащая ствол с источником высокотемпературного инициирования взрывов, сообщающиеся со стволом смеситель газов с клапанами и два порошковых дозатора с бункером и клапаном у каждого, блок управления,электрически связанный с источником высокотемпературного инициирования взрывов и клапанами доэаторов и смесителя, снабжена холодильной камерой, в которую помещен бункер одного порошкового дозатора, и элементом задержки времеви, введенным в электрическую цепь управления клапаном другого доэатора.5 10 15 20 25 30 35 40 Технико-зкономическая эффектив ность изобретения по сравнению с прототипом, являющимся базовым объектом,состоит, во-первых, в повышении коэффициента использования порошков напыляемых материалов, большее коли.чество частиц которых закрепляетсяна подложке, а не рикошетируют отнее или разбрызгиваются при полномрасплавлении, Во-вторых, достигаетсябольшее соответствие составов покрытия и исходных порошковых материалов 55, (не происходит разложения и окисления компонентов), а значит, повышаются качество и эксплуатационные характеристики наносимых детонационных з 107Установка для детонационного напыления покрытий схематически изображена .на чертеже, она содержит цилиндрический ствол 1 с размещенным на нем источником 2 высокотемпературного инициирования взрывов (искровой или/калильной свечой), сообщающиеся со стволом два порошковых доэатора 3,4 и смеситель 5 газов с клапанами 6,7, 8. Дозаторы 3 и 4 имеют бункеры 9,10 для загрузки порошковых материалов и клапаны 11, 12 подачи в бункеры 9,10 транспортирующего (обычно нейтрального) газа. Кроме того, дозатор 3, служащий для подачи в ствол 1 плакируемого материала, имеет холодильную камеру 13; в которую помещен бункер 9. Установка содержит также блок .14 управления, электрически связанный с клапанами 6,7,8 смесителя 5 и клапаном 11 дозатора 3Связь блока 14 управления с клапаном 12 дозатора 4 плакирующего материала выполнена через элемент 15 задержки времени,Установка работает следующим образом.По командам с блока 14 управления открываются клапаны 6 и 8, в результате чего горючее и окислитель из их источников поступают вначале в смеси- тель 5, где образуется взрывчатая смесь, а затем в ствол 1, Во время заполнения ствола 1 смесью блоком 14 подается команда на импульсное открытие и закрытие клапанов 1 1 и 12 доза- торов 3 и 4. Срабатывание клапана 11 происходит практически синхронно с подачей на него команды в виде электрического импульса, и охлажденный до заданной температуры порошок плакируемого материала впрыскивается с помощью транспортирующего газа в ствол 1. Здесь под действием движущейся взрывчатой газовой смеси образованное порошковое облако смещается к дульному срезу ствола 1. Импульсное срабатывание клапана 12 происходит с ,некоторой задержкой, заданной с помощью элемента 15. Поданное в ствол 1 порошковое облако плакирующего материала оказывается дальше от дульного среза, ствола 1, чем порошковое облако плакируемого материала. После подачи взрывчатой смеси и порошков клапаны 6 и 8 закрываются, а клапан 7 открывается. Поступающим через него нейтральным газом продувается смеситель .5 и магистраль, связывающая его со 87144стволом 1, Затем источником 2 инициируется взрыв смеси и нагретые до высокой температуры продукты детонации воздействуют на порошковые материалы, поданные в ствол 1, В результате этого воздействия они нагреваются и ускоряются в направлении дульного среза. При этом плакирующий мелкодисперсный материал интенсивно нагревается и испаряется, а более крупный плакируемый материал, предварительно охлажденный в бункере 9 дозатора 3, нагревается до гораздо меньших температур, при которых возможна конденсация на нем плакирующего материала. В силу большей инерционности относительно крупных частиц порошка плакируемого материала они медленней ускоряются продуктами детонации, чем пары плакирующего материала. Поэтомумедленно летящие и относительно холодные частицы плакируемого материала подвергаются воздействию как бы проходящего через порошковое облако ускоряющего потока продуктов детонации, содержащих пары плакирующего материала. В результате этого происходит интенсивная конденсация паров на поверхности частиц плакируемого материала. Эти частицы, ударно взаимодействуя с подложкой, закрепляются на ней, формируя слой двухкомпонентного покрытия. После этого описанный выше цикл работы установки полностью повторяется.Данная установка может быть применена не только для. нанесения покрытий, но и для плакирования порошков, В последнем случае перед дульным срезом ствола располагается не подложка, а бункер для улавливания порошка.5 1078714 впокрытий, За счет указанных преиму- покрытиях зерна алмаза удерживаются ществ достигнута возможность нанесе- спекающимся при напылении твердым ния высокоадгезионных алмазосодержа- сплавом, связывающий материал котощих покрытий типа "Славутич", В таких рого (кобальт) плакирует алмаз.Редактор Н.Сильнягина Техред Л.Олийнык Корректор С.Че каз 6414 6 ственного ко бретений и о Ж, Раушск оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 Тираж ВНИИПИ Госуда по делам из 3035, Москва