Устройство для сварки и наплавки

(я)5 В 23 К 918 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1703327, кл. В 23 К 9/18, 28.12,89,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ(57) Использование: для подачи порошковых материалов в зону плавления при сварочных и наплавочных работах. Сущность изобретения: бункер для порошка имеет волнистые стенки и выходное отверстие в днище, По оси бункера установлен запорный клапан в виде полого стержня с боковыми отверстиями для выхода газа. Упругий Изобретение относится к устройствам для сварки и наплавки с использованием порошковых материалов, в частности к средствам плазменной наплавки деталей с колебаниями сварочного инструмента.Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем увеличения текучести порошковых материалов.На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - его нижняя часть в разрезе.Устройство содержит газовую систему транспортировки порошка 1, бункер 2 с волнистыми стенками и с отверстием 3 в днище 4, запорный клапан в виде стержня 5 с упругим элементом 6 на конце и вороши- тель в виде металлической струны 7, соединенный с источником колебаний 8. Бункер 2 снабжен в нижней части упругой гофриродю.Лап 180856 Т А 1 конец стержня запорного клапана входит в отверстие упругой мембраны смонтированной в донной части бункера; Эта мембрана посредством патрубка входящего в выходное отверс 1 ие бункера связана с источником колебаний. На днище бункера установлен вкладыш со спиралевидным выступом на поверхности, а гофры мембраны также расположены по спирали. Выступы мембраны расположены напротив выступов вкладыша и при колебании мембраны они, ударяясь друг о друга, обеспечивают хорошую текучесть порошков. Величины максимального диаметра выпуклой части бункера, минимального диаметра вогнутой части бункера и диаметра стержня запорного кла- ф пана связаны между собой следующими соотношениями; Обунлпах150 ст.зап,кл, Обун,пи100 ст,зап.кд, 2 ил.к ванной мембраной 9 с патрубком 1 О, установленным в отверстии 3 бункера. Патрубок выполнен полым с отверстием 11, ось которого совпадает с осью бункера. Запорный клапан 5 установлен с возможностью регулирования зазора т между упругим элементом 6 и отверстия 11 патрубка 10, путем использования резьбового соединения 12 стержня 5 в верхнем основании 13 бункера 2 и крышки 14. Верхнее основание 13 бункера 2 имеет окна 15 для засыпки необходимой дозы порошка. Упругая прокладка, проложенная между основанием 13 бункера и крышкой 14, обеспечивает необходимую герметизацию соединения. Стержень запорного элемента 5 выполнен с боковыми отверстиями 16, сообщающимися с осевым каналом 17, и соединен через компенсирующую трубку 18 и газоподводящий трубопровод 19 с источником сжатого газа, В своюобразуются из высокодисперсных частиц порошка, разрыхляются под действием сжатого газа, поступающего из боковых наклонных отверстий 16 стержня. 5 и эффекта встречного соударения (встряхивания) выступов на поверхности мембраны 9 с выступами поверхности вкладыша 23, расположенных напротив друг друга. Обре 55 очередь газоподводящий трубопровод 19соединен с инжекционным каналом 20, сочлененным с расходным каналом 21. В расходный канал 21 порошковый материалпоступает через транспортный канал 22 патрубка 10. Бункер 2 снабжен установленнымв днище 4 вкладышем 23 со спиралевидными выступами на поверхности. Причем гофры упругой мембраны 9, такжерасположенные по спирали, своими выступами расположены напротив выступов наповерхности вкладыша 23 для осуществления эффекта импульсного встряхивания. Величины диаметров бункера 2 связаны свеличинами диаметра стержня 5 запорного 15клапана следующими соотношениями:Обунлпах150 ст.зап,кл,Обунлпп10 Рст,зап.кл.где Обун.вах- максимальный диаметр вы пуклой части бункера;Обун,вм - минимальный диаметр вогнутой части бункера; .Ост.зап.кл. - диаметр стержня запорногоклапана.Устройство работает следующим образом.Вставляют запорный стержень 5 так,чтобы его концевой упругий элемент 6 перекрывал отверстие 11 патрубка 10, Через окна 15 верхнего основания 13 бункера 2 его 30заполняют на 4/5 полезного обьема. Еслинаблюдается просыпание порошка черезотверстие 11, то поворотом стержня 5 вокруг своей оси в резьбовом соединении 12,ликвидируется параэитный зазор. Через реэиновую прокладку устанавливают крышку15 на основание 13 и закрепляют с помощью винтов, Сжатый газ от источника подается в газоподводящий трубопровод 19,где он разветвляется по следующим направлениям; через инжекционный канал 20, расходный канал 21 и далее в газовую системутранспортировки порошка; через трубку 18в осевой канал 17 стержня 5 и далее черезнаклонные боковые отверстия 16 в бункер 2 45с порошком, а при перемещении патрубка10 вниз под действием колебания сварочного инструмента 8 сжатый газ с частицамипорошка попадает в транспортный канал 22патрубка 10, затем в расходный канал 21. 50Конгломераты уменьшающие текучесть тая в связи с этим обоюдным параллельным воздействием большую подвижность, доза порошкового материала под действием сжатого газа и подсасывающего эффекта в расходном канале 21, закручиваясь по спиралевидным гофрам мембраны 9, как йо направляющим, через отверстие 11 попадает в транспортирующий канал 21, Основная часть сжатого газа, идущая через инжекционный канал 20; подхватывает порошковые частицы и через систему транспортировки порошка 1 подает его в зону горения дуги сварочного инструмента. Точность дозировки определяется соотношением диаметров инжекционного канала бинж транспортного канала бтранс. и компенсирующего канала бкомл, Для нормальной работы устройства для сварки и наплавки рекомендуется выбирать диаметр инжекционного канала бинжекбтранс бинжекбкомпа максимальный и минимальный диаметры бункера с волнистыми стенками должны удовлетворять соотношениюОбунлпах15 Рст.зап.кл.Обун.л 11 п100 ст.зап.клКак показали лабораторные испытания при размерах бтранс = 2 мм бинжек. = 3 мм, компенсирующего бкомп. = 4 мм для порошковых материалов с грануляцией до 800 мкм обеспечивается необходимая для практики точность дозирования порошка, а закрутка размазанной дозы порошка газом по спирали исключает возможную пульсацию струи, забивание канала частицами крупной грануляции или инородными включениями, что исключает нарушение стабильности и равномерности подачи порошка в зону горения дуги сварочно-наплавочного инструмента.Как показали лабораторные испытанияпри соотношении Обунклп100 ст.зап.кл наблюдается неравномерность процесса разрыхления порошка, наиболее интенсивная в области сужения бункера и недостаточная в области его расширения, что ведет к уменьшению текучести порошка, к снижению полезного объема примерно на 30 е , бункера с волнистыми стенками, При соотношении Обун.вах150 ст,зап.кл наблюдается образование застойных эон при использовании порошков высокой дисперсности, что требует увеличения давления сжатого газа для их разрушения, увеличения частоты колебания сварочного инструмента, что не всегда технически просто выполнить, к увеличению диаметров боковых отверстий запорного стержня и т.д,Устройство для сварки и наплавки позволяет увеличить текучесть широко используемых порошковых материалов длянаплавки примерно на ЗОО и расширить сферу применения их при восстановлении изношенных деталей в ремонтном производстве, Формула изобретения Устройство для сварки и наплавки, содержащее бункер для порошка с волнистыми стенками, установленную в нем упругую гофрированную мембрану с патрубком, размещенным в выходном отверстии бункера и связанным с источником колебаний, запорный клапан в виде стержня с упругим элементом на конце и газовую систему транспортировки порошка, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем увеличения текучести порошковых материалов, бункер снабжен установленным в днище вкладышем со спиралевид хности, стержень запорного элемента выполнен с осевым каналом и сообщающимися с ним боковыми отверстиями и соединенс газовой системой, гофры мембраны распо 5 ложены по спирали, при этом выступы наповерхности мембраны расположены напротив выступов на поверхности вкладыша,а величины диаметров бункера связаны свеличиной диаметра стержня запорного10 клапана следующими соотношениями:Обунлпах150 ст.зап.клОбунлпп100 ст.зап.кл,ГДЕ Рбун.вах - МаКСИМаЛЬНЫй ДИаМЕтР ВЫПУКлой части бункера;15 Обун,щв - МИНИМаЛЬНЫй ДИаМЕтР ВОГНУтой части бункера;Ост,зал.кл - диаметр стержня запорногоклапана.1808567Фиг 2 Составитель В. Ульянов Теехред М. Моргентал Корректор С, Юско едак Заказ 1243 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10