Устройство для электродуговой металлизации

, А,Л.ГайдаовССР87. Л Е КТРОДУГОение относится ия материалов при нанесении ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯВОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ(57) Использование; изобрк устройствам для распыли может быть использова Изобретение относится к устройствам для распыления материалов и может быть использовано при нанесении электрометаллизационных покрытий на детали в области машиностроения, энергетики, авиации и т,п.Известно устройство, в котором два сопла для подачи сжатого воздуха расположены соосно плоскости, проходящей через оси электродов, состоящих из направляющих и прижимных пластин.Недостатком устройства является большой диапазон размеров частиц, образующихся при распылении проволок, что обуславливает высокую шероховатость и пористость нанесенных покрытий. Кроме того, образование большого числа частичек малого диаметра, которые при нанесении покрытий испаряются, что снижает КПД процесса из-за уменьшения коэффициента использования материала проволоки. Ы 1779 ббА электрометаллизационных покрытий на детали в области машиностроения, энергетики, авиации для повышения производительности металлизации и качества покрытия, Сущность изобретения: устройство снабжено ультразвуковым преобразователем с концентратором на конце, который установлен перпендикулярно плоскости токоподводов, Причем на торце концентратора выполнены направляющие каналы, на поверхность ко- . торых нанесено электроизоляционное покрытие, а прижимные пластины выполнены неподводящими, 2 ил 2 табл. Целью изобретения является сужение фракции напыляемых частиц, повышение качества покрытий и увеличение производительности процесса,Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено магниТОстрикционным преобразователем с концентратором на конце, который установлен перпендикулярно плоскости токоподводов, причем направляющие размещены на торце концентратора, а прижимные пластины укреплены на токоподводах. Для предотвращения протекания электрического тока по телу концентратора на его торец нанесено изоляционное покрытие.На фиг.1 - 2 изображено предлагаемое устройство.Магнитострикционный преобразователь 1 с концентратором 2 на конце установлен в отверстие насадки электрометаллизатора 3 с помощью кронш 1777966тейна 4 и кольца 5. При этом обеспечивается расположение оси преобразователь-концентратор перпендикулярно плоскости, проходящей через оси токоподводов 6. На торце концентратора выполнены пазы-направляющие, обеспечивающие подачу распыляемых проволок 7 в центр выходного отверстия насадки электрометаллизатора. Надежный контакт проволок с направляющими обеспечивается прижимными пластинами 8, которые укреплены с помощью бандажей 9 на токоподводэх 6, Для предотвращения короткого замыкания по телу концентратора на его торец нанесено электроизоляционное покрытие 10 на основе оксида алюминия. С целью предотвращения истечения воздуха через зазор между концентратором и стенками отверстия в насадке электрометаллизатора установлена резиновая прокладка 11,При напылении покрытия распыляемые проволоки, перемещаясь по трубчатому токоподводу, попадают в полость насадки, а затем в зазор, образованный торцем концентратора и прижимными пластинами, Двигаясь по сходящимся пазам-направляющим, расположенным на торце концентратора, концы проволок сближаются, В центре выходного отверстия насадки электрометаллизэтора расстояние между концами проволок настолько мало, что между ними зажигается электрическая дуга, обеспечивающая их плавление.Поток воздуха, подаваемый сначала в насадку с помощью специальных сопел, истекает из выходного отверстия с большой скоростью и распыляет образовавшийся на концах проволок объем жидкого металла.Возвратно-поступательные перемещения торца концентратора с частотой 25.66 кГц в направлении, перпендикулярном плоскости токоподводов, способствует возбуждению в распыляемых проволоках ультразвуковых колебаний. Контакт проволок с направляющими обеспечивается прижимными пластинами, укрепленными на токоподводах. Одновременно прижимные пластины являются токоподводящими электродами,Ультразвуковые колебания, распространяясь по распыляемым проволокам, достигают тонкой пленки расплава на их концах и возбуждают в ней акустические микропотоки, которые снижают градиент температур по толщине слоя жидкого металла, В результате уменьшается степень перегрева поверхности расплава и снижается вероятность образования частиц размером менее Зх 10 6 м при его распылении потоком воздуха, В процессе напыления ча 40 50 периментальной проверки можно сделать вывод, что при нанесении покрытий методом электродуговой металлизации с помощью разработанного устройства сужается диапазон формирующих напыленный слой частиц, повышается коэффициент использования материала проволоки и производительность процесса. Кроме того, напыленное покрытие характеризуется более низкой шероховатостью и пористостью,Формула и зоб рете н ия Устройство для электродуговой металлизации, содержащее два сопла для подачи сжатого воздуха, корпус, два токоподвода и прижимные пластины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности металлизации и качества покрытия, устройство дополнительно снабжено ультразвуковым преобразователем с концентратором на конце, который установлен стицы такого размера испаряются, снижая качество процесса за счет снижения коэффициента использования материала проволок.5 Воздействие ультразвуковых колебаний снижает коэффициент поверхностного натяжения расплавленного слоя, что обуславливает уменьшение максимального размера частиц, образующихся в процессе 10 распыления проволок. Колебания распыляемых концов проволок с ультразвуковой частотой увеличивают скорость эвакуации объема распыленного металла и повышают производительность процесса нанесения 15 покрытий.Возможность данного устройства на базе доработанного электрометаллиэатора ЗММ проверяли при напылении алюминиевой проволоки диаметром 2 х 10 м на 20 образцы иэ Ст.З, а также в емкость с водой.Для возбуждения ультразвуковых колебаний в распыляемых проволоках использовали магнитострикционный преобразователь с резонансной частотой 44 кГц и ультразву ковой генератор прибора УЗДНт. На конце магнитострикционного преобразователя укрепили концентратор камертонного типа с пазами, сходящимися под углом 10 О, которые и выполняли роль направляющих, Для 30 предотвращения короткого замыкания наторцы ножек камертонного концентратора с направляющими методом газотермического напыления нанесли покрытие из порошка А 20 з+ 3% Т 02 толщиной 2 х 10 м. В 35 качестве подслоя толщиной 5 х 10м испольэовали порошок нихрома.Результаты экспериментов представлены в табл.1 и 2,На основании полученных данных экс1777966 перпендикулярно плоскости токоподводов, причем на торцах концентратора выполнены направляющие каналы, на поверхность Таблица 1 Свойства процесса напыления Таблица 2 Свойства покрытий, нанесенных с использованием прототипа и разработанного устройстванапыленного слоя определялась методом количественной металлопе "Овпее 1".- Пористографии на микро которых нанесено электроизоляционное покрытие, а прижимные пластины выполненытокоподводящими.1777966 Редактор С, Кулака ектор Н, Король Произв 10 аказ 4154 ВНИИПИ Гос оставитель Ю, Борисехред М,Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гаг