Установка для детонационного напыления покрытий

05 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЯ НИЕ ИЗОБРЕТ И К АВТОРСК СВИДЕТЕЛЬСТВ г (21) 2447407/23-05 последовательного изменения интерва(22) 31,01,77. ла времени между моментами ввода по- (46) 15.04.83. Вюл, Р 14 рошка во взрывную камеру и возбужде- (72) А,И,Зверев, Е,А.Астахов, ния очередного взрыва, цепь управ- В.С.Клименко, В,Г.Скадин ления доватором снабжена органом вы- (71) Центральное конструкторское держки времени и связанным с ним пробюро Ленинская кузница . - граммным устройством для изменения (53) 621.793(088,8) . величины выдержки времени, (56) 1. Патент СМА Р 3773259, : 2, Установка по п.1, о т л. икл. 239-81, опублик. 1973 (прото" . ч а ю щ а я с я тем, что орган вытип) . держки времени выполнен в виде па- (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕТОНА- ры мультивибраторов, последовательЦИОННО 1 О НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ р содер- но соединенных через цепь Формирова. жащая взрывную камеру,. дозатор по- ния сигнала,при этом во времяэа" рошка, смеситель газов, связанный с дающей цепи первого мультивибратоисточниками их подачи через клапа- .;. ра установлен переменный резистор, ны, устройство для возбуждения де- связанный с программным устройством. Е тонации во взрывной Камере и управ-, 3. Установка по пп.1 и 2, о т - ляющий блок с цепями управления до- л и ч а ю щ а я с я тем,что,прозатором, клапанами смесителя газов; граммное устройство выполнено в вии устройством для возбуждения дето-. де переменного резистора, вал коронации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, рого посредством муфте сцепления что, с целью йовыюения качествасоединен с валом привода, имеющего Я покрытий за счет автоматического регулируемую скорость. вращения,1Изобретение относится к техннкенапыления покрытий детонационнйм методом и может быть использовано в 1авиа- и судостроении, космической" техникеи в различных отраслях"ма-шиностроения при изготовлении изделий, работающих при повышенных,нагрузках или подверженных повышенному коррозионному, эрозионному илитепловому износу.Известна установка . для детонационного напыления покрытий (,1 ;-" "содержЖюая взрывйуЮ камеру, дозатор порошка, смеситель газов, связанйй с-йатоЧниками их поЗачи черезКлапайй,-"устройство для возбуждениядетонации во взрывной камере "и уй-равляющий.блок с цепями управления-"доватором, клапанами смесителя газови устройством для возбуждения дето нацйй.В известной установке в процес се напыленйя энергетические характеристики возникающего вовзрывнойкамере высокотемпературйого сверхзвукового двухфазного потока йеизменяются от выстрела к выстрелу,что обусловлено конструктивным выполнением управляющего блока, задающего временные интервалы срабатывавия исполнительных механизмов.Прииспользовании описанной установки"невозможно получить покрытияодновремеййо удовлетворяющие требованиямпо прочности сцеплЕйия подлоЖки с йбйрытием и эксплУатацйонйымтребованиям (износостойкость, корро - зйойная стойкость, твердость и т,п,)При этом прочность сцеплейия междуслоями покрытия отличается от прочности сцепления покрытия с подложкойУказанные недостатки обусловленные тем,;что конструкция установки"не-йозволяет учесть изменения физико-механических свойств поверх ностй, "накоторую наносится очереднослой покрытия.Целью изобретения является повы шейие качества покрытий эа счет автоматического последователЪного изЙенения "интервала временимеяйу моментами, ввода лорбшка во взрывную" камеру и возбуждений очередноговзрыва,Указанная цель достигается тем,что вустановке для детонационногонапыления покрытий, содержащей взрывйуйкайеру., дозаторпорошка, емеси" тель газов, связанный с.источниками,их подачи через клапаны, устройстводля возбуждения"детонацииво Взрывной Камера и Управляющий блок с це" Йяйи"управления доэатором, клапанами смесителя газов и устройством длявозбуждения детонации, цепь управления дозатором снабженаорганом выдержки времени и связанным с ним 2 71 б 180 программным устройством для изменения величины выдержки времени.Кроме того, орган выдержки временивыполнен в виде пары мультивибраторов, последовательно соединенныхчерез цепь формирования сигнала, приэтом во времязадающей цепи первогомультивибратора установлен перемен-.ный резистор, связанный с программным устройством. Причем программное10 устройство выполнено в виде переменного резистора, вал которого посредством муфты сцепления соединенс валом привода, имеющего регулируемую скорость вращения,15Данная установка позволяет такизменять температуру и скорость движения частиц материала покрытий помере нанесения покрытия, что в начальных циклах, температура и скорость движенйя нагретых продуктамидетонации частиц материала покрытияпозволяют достичь максимальной прочности их сцеплейИя с материалом обрабатываемой детали,В последующих"циклах температураи -скорость движения частиО материала покрытия достигают такихзначений, при которых обеспечиваются максимальная прочность сцеплениямежду-слоями.,покрытия илимаксимальные значения эксплуатационных характеристик (плотйости, твердости, и т.пфизико-механическихсвойств покрытия) . Изменяя время за"держки импульса управления дози 35 рующиМ устройством можно подобратьиндивидуальный режим напыления длякаждой пары выбранных материалов(подложки и покрытия),На фиг,1 изображена схема уста 40 вовки для детонационного напыленияпокрытия; на фиг,2 - схема соединения вала йривода "с валом перемен- ного резистора; на фиг,З - принципиальная схема органа выдержки врей 45 мени; на фиг,4 - циклограмма работыустановки в"начальных циклах напыления покрытия,Установка для детонационного напыления покрытий содержит взрывнуюкамеру 1 в виде ствола, сообщающуюсяс доэирующим уСтройством 2, имеющимклапан 3. ВзрЫвная камера 1 соединена также посредством выходного патрубка 4 и предохранительной трубки-змеевика.5, связанной с обратным клапаном,б, со смесителем 7 газов. Послед-.ний имеет электромагнитные клапаны 8,9 и 10 для регулирования подачи газов - компонентов горючей смеси иинертного газа.от их источников.60Устройство для возбуждения детонации выполнено в виде свечи 11 зажигания и вмонтировано в камеру 1.Для управления работой клапанов 3,8, 9 и. 10, свечи 11 зажигания пред.назначен правлющий блок 12, исполнительные электрические цепи кото-,рого подключены к указанным меха"низмам, В цепь управления клапаном 3дозирующего устройства 2 включенорган 13 выдержки времени, управляемый программныи устройством 14.Для запуска программного устройства14 служит электрическая цепь, соединяющая его с блоком 12 управления, Клапаны 8 и 9 установлены влиниях подачи соответственно горючего и окислителя, а клапаны 3и 10 - в линиях подачи инертногогаза.Орган 13 выдержки времени (фиг,3) 15выполнен в виде последовательносоединенных ждущих мультивибраторов 15 и 16, между которыми,включена цепь 17 формирования сигнала,В электрическую цепь органа 13выдержки времени, определяющую дли-тельность импульса,.вырабатываемогомультивибратором 15, включен переменный резистор 18 программного устройства 14,25Программное устройство 14 можетбыть выполнено как электроиным, таки электромеханическим. На фиг.3приведен вариант выполнения устрой"ства по электромеханической схеме.Устройство 14 содержит реверсивный.электродвигатель 19 с регулируемойскоростью вращения, муфту 20 сцепления, посаженную на вал 21 электродви гатель 19 и соединяющую его с ва-лом 22 переменного резистора 18.Установка для детонационного на-пыления покрытий работает следующим образом,=После включения установки управляющий блок 12 циклически вырабатывает электрические импульсы управления электромагнитными клапанами 8,,9 и 10 смесителя 7 газов и электромагнитным клапаном 3 дозирующегоустройства 2, а также импульсы воз-"буждения искры в свече 11. При этомначинает вращаться вал 21.электродвигателя 19, обеспечивая плавноеизменение величины электрическогосопротивления резистора 18.50 ным газом. При этом камера 1 запол,няется взрывчатой смесью.Параллельно с описанными процессами происходит вдув во взрывную камеру 1 гГорошка материала покрытия инертным газом.Для этого по команде с управляю щего блока 12 кратковременно открывается клапан 3 дозирующего устройства 2. Команда управления клапаном 3 представляет собой импульс электрического напряжения, воздействующий на электромагнитный клапан 3 с задержкой во времени, Указанный импульспоступая с управляющего блока 12 на вход органа 13 выдержки времени (см. фиг,4), вызывает генерирование мультивибратором 15 электрического импульса, длительность которого определяется величиной сопротивления резистора 18 положением его вала 20). От заднего фронта этого импульса, выделенно" го цепью 17 формирования сигнала, происходит запуск мультивибратора 16. Последний, в свою очередь, вырабатывает импульс, непосредственно воздействующий на электромагнитный клапан 3. Вследствие этого импульс на выходе органа 13 задержан во времени .относительно импульса на егоР:обратного клапана б, трубки-змееви ка 5 инертным газом и подачи дозирующим устройством 2 порошка в камеру 1 производится поджиг смеси искрой, возбуждаемой в свече 11 по ко,манде, поступающей с управляющего блока 12.Ускоренные и нагретые продуктами детонации частицй порошка выделяют из взрывной камеры 1 и, взаимодейст- вуя с поверхностью детали 23, расположенной на их пути, образуют тонкую пленку Покрытия, По истечении продуктов детонации из взрывной камеры 1 производится ее продувка инертным газом при открытом клапане 10 смесителя 7, По окончании продувки клапан 10 закрывается иФОткрывание клапанов 9, 8 вызывает заполнение смесителя 7 компо" нентами взрывчатой смеси. Затем приготовленная смесь заполняет полость обратного клапана б, трубку-змеевик 5 и поступает во взрывную камеру 1. После этого по команде управляюще-.го блока 12 клапаны 8 и 9 закрываются, а клапан 10 открывается. Инертный гаэ, поступая в смеситель 7, 60 полость обратного клапана б и труб- ку-змеевик 5, вытесняет взрывчатую смесь во взрывную камеру Происходит продувка смесителя 7, обратного клапана б и трубки-змеевика 5 инерт-. б 5 цикл повторяется,При этом имеются различия в начальных циклах работы установки. Эти различия состоят в том, что импульс управления клапаном 3 дозирующего устройства 2, представляющий собой команду вдува порошка,проходя от управляющего блока 12через орган 13 выдержки времени, ав"томатически задерживается им В каждом цикле работы установки .на раз.- ное время. Этим достигается изменение величины промежутка времени, проходящегоот момента открытия клапана 3 для вдува поошка до моментаПббннетееекПМ 11 аРтааеаебеВФФ" " -Енкте-опеЪФО та,. к - е .км тлеет кнбпнккенаонаббеееебкм:тк"."езметапптле ък ин м.%: -У не па" Кент - - т е ,петкаат " Лыйаалаа ЬЪйаи., ".;=.: .-Ытт КЕ РатЕЪД-. тойаиаэ 1 Е - лбе,-.таен К- ,:-.,;:а- о . ,: ,к. - . к;м" кк на,ь;е;кб,6, .716180ЛйатпнННМаикЕНпИЕ ПптЛОКЕиинИН" ОбЛаКа -дЕНИК ОбЛаха Пбреина ПО ДЛИНЕ рабпУГр%Ма=материала покрытия по дли- чей камеры 1 в момейты поджига сме-, не взрывной камеры 1 в момейпты"пбд- си.СтабилизаЦий времени"задержки имНа йяжЕНИИ-ВРЕМЕНИ, ПЮОХОдя- ПуЛЬСа- уПрарэнЛЕНИя"1 КЛацаНОМ 3 И, СЛЕ-щегоГ Валента" вдува пброшка-во 5 " дова%льно; месута нахождения облака . ВэрЫВНуЮ КаМЕру 1 И"бдптО"МОМЕйта"йсд=бйтОрбОШкКка -П 6 ВэрЫВНОй КаМЕрЕ 1 ПРОИС-жйга смеси свечой 11, происходит йо- "ходйФпосле того," как двйгателем 19сттепенное смещение облака порошка переменный резистор 18 будет пере" "к открытому концу взрывной. камеры 1веден в крайнее положение и дальПОд дЕйотВИЕМПОтОКаСМЕСИ, ЗаПоОЛкцяЮНЕИШЕЕ ВращЕНИЕ ВаЛа 21 дВИГатЕЛя 19 щей камеРУ 1. Плтавтное изменейиео: ЙЬ Изйенит полпожейиЯ вала 22 Резис-М" межуткаивтремпени на птротяжейии тора 18 из-"за огнбосительного сколькоторого йройскходтиткуктатзанйоеее "сме-" -жетнпйявкалов в муфте 20 сцепления. щЕйейЕ, "йутЕМб-пИЗМЕНЕНйя 1 ВрЕМаЕ 1 НИ".Зла- ПОСЛЕ ПОЛуЧлэиня ПОКрЫтня трЕбу "ЪеРжки импульса управления клапа емой толщины установку выключают,ном 3 дозирующего устройства 2, обус.- двигатель 19 включается на реверс "лковйиваоет" различия. в местонахожде="цля "волзврата вала 22 резистора 18 нии облака порошка, в моменты под-т-в исхбодноеполтожение, жига смеси, ПЛаВнОЕб Изменение вре-,Использование данной, установки МЕЙИ 1 ЪабдЕрбжпКИо "тнкМоПкуЛ 1 Ькеоа уараВЛЕНИя " " 2 О дЛя "дЕтОНацИОННОГО НаПЫЛЕНИя ПОКрЫ- клапаном 3 дбстйгается изменением тйй позвполяетбдновРеменнооповысить ":величины электрического стойротйва"йрочнолсть "Сцепленйя"покрытия с осЛЕНИя ПЕРЕМЕННОГО, рЕЗИСтОра 18 ПреОп- , "НОВОЙ И уМУЫИРткЬ" бМСПЛуапЫцИОННЫЕ граммного устройства 14;"вйзкваййцм.характеристики покрытий. Вращением вала 21 злектродвйгеателяк 19 . За -счет Фого; что"покрытия, на,Таким образом значение величи-,несепнйые способом дкетконациннногл НЫЗЛтбКтрйЧЕСКОГО СОПрбтИВЛЕНИя йЕ- ,НбаПЫЛЕНИя, ПОЗВОЛяЮт В дЕСятКИ раэ реМенного резистора 18 в"кМжбдЖЙЪ"повышать итзиосо- икоррозионную ПЕРВЫХ цИКЛбВ раЗЛИЧНО, Чтс йрИ-; СтОЙКОпСктбЬ дЕтаЛЕй И УЗЛОВ, рабстаЮ:ВОПдИт"К ИнЗМЕНЕНИЮ 1 ВрЕМЕНИ ЗадЕржКИ щнтХ В СЛОжтитЫК уСЛОВИяХ, ИСПОЛЬЗ 6 Ва"="имйулЬса" управленияойлапаном 3, и, ЗО нйе установки позволяет получигь "."бледовательйок изметйениюместоЗйахож-" зйачйтельный эконоМическйй эффект, фЬ 1 оо-., , ". ; ", , и к.к йоичуВАЙА оек-и кг: ; , .:,.-, -каптбттк716180 1 б иадВ на 10 нп 13 сц Составит Техред М ль Л.ЯнковсКоштура дактор Н.гористо аказ 6983/41 ираж 687ВНИИПИ Государственногпо делам изобретени113035, Москва, Ж,фФЮ й й ЕФилиал ППП Патентф,Корректор В. Бутяг Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д, 4/5 жгород, ул, Проектна