Способ металлизации
Использование: в технике напыления расплавленного металла на поверхность изделия, в частности путем электродугового расплавления проволок, а именно в машиностроении для металлизации изношенных поверхностей при обеспечении стабильного и качественного процесса металлизации за счет исключения попадания брызг металла на сопло. Сущность изобретения: зону плавления создают за срезом сопла на расстоянии не более 8 радиусов сопла.
Изобретение относится к технике напыления расплавленного металла на поверхность изделий, в частности, путем электродугового расплавления проволок и может быть использовано в машиностроении для металлизации изношенных поверхностей.
Известен способ напыления металла [1] в котором металл, расплавленный в друге между двумя проволоками, инжектируется в воздушную струю, образующую конус, вершина которого находится перед точкой плавления. Однако инжекционный способ распыления металлических частиц обладает существенным недостатком в сравнении с осевым, когда струя воздуха направляется в точку плавления металла. При инжекционном способе распыления частицы расплавленного металла разлетаются под большим углом в случае близкого расположения вершины конуса струи (большой угол при вершине конуса), что приводит к снижению коэффициента использования металла. В случае же удаления вершина конуса струи от точки плавления на большее расстояние угол распыла уменьшается, но увеличивается подсос воздуха во внутреннее пространство конуса струи. В результате уменьшается разность давлений между точкой плавления электродов и вершиной конуса струи, что ведет к уменьшению инжекции, падению скорости частиц и, следовательно, снижение качества покрытия. Наиболее близким к предлагаемому является способ металлизации изделий, при котором две проволоки, подлежащие распылению, подают в сопло, через которое истекает транспортирующий газ, таким образом, что точка пересечения проволок находится в плоскости передней кромки сопла [2] Недостатком указанного способа-прототипа является необходимость частых остановок процесса металлизации для очистки сопла от налипших брызг расплавленного металла, нарушающих геометрию сопла, что вызывает ухудшение аэродинамических характеристик транспортирующего газа (уменьшение скорости и смещение струи от оси истечения), основной причиной этому является движение доли частиц в поперечном направлении за счет электродинамического воздействия дуги. Задача изобретения обеспечение стабильного и качественного процесса металлизации за счет исключения попадания брызг металла на сопло. Для решения задачи в известном способе металлизации, заключающемся в подаче через сопло проволок, расплавлении их электрической дугой, возбуждаемой между концами проволок для создания зоны плавления и распылении полученного расплавленного металла потоком транспортирующего газа, проходящего через указанное сопло, создают зону плавления на расстоянии не более 8 радиусов сопла после его среза. Плавление металла происходит в области дуги между двумя проволоками, расположенными под углом 40 60o друг к другу, поэтому в расплавленном состоянии на каждой проволоке металл находится в достаточно протяженной зоне, так что правильнее говорить не о точке плавления а о зоне плавления. К примеру, если поток транспортирующего газа направлен по результирующей оси движения проволок диаметром 1,8 мм, расположенными под углом 60o друг к другу, то длина зоны плавления составит 3 6 мм (с учетом выдувания дуги). Хотя доля частиц так же, как и в способе-прототипе, будет двигаться в поперечном направлении, эти частицы на сопло попадать по предлагаемому техническому решению не будут. Опыт показывает, что при достаточном давлении и скорости транспортирующего газа результирующая от электродинамической силы дуги и аэродинамической силы сопротивления потока направлена в направлении основного потока, что исключает попадание частиц на сопло. Для обеспечения высокой скорости напыляемых частиц, а следовательно, и качества покрытия, необходимо, чтобы скорость транспортирующего газа при попадании в зону плавления проволок была максимальна. Это выполняется на начальном участке струи, где скорость газа по оси еще не начала уменьшаться. В данном случае транспортирующий газ можно представить как турбулентную струю, истекающую из осесимметричного сопла (3). Тогда длина начального участка струи L составит L 12,4 R, где R радиус сопла из условия обеспечения нахождения зоны плавления проволок в границах ядра турбулентной струи, где скорость струи постоянна по всему объему, учитывая ее протяженность и величину дугового промежутка, выбрано, что зона плавления проволок расположена на расстоянии до 8 радиусов сопла. Указанные отличия от прототипа позволяют сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решению критерию "новизна". Признаки, отличающие предлагаемое от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают предлагаемому изобретению соответствие изобретательскому уровню. Предлагаемый способ металлизации реализуется следующим образом. В серийно выпускаемом электродуговом металлизаторе ЭМ-14М стальные проволочные электроды диаметром 1,8 мм отрегулированы так, что зона плавления начинается на расстоянии 4 мм от среза сопла радиусом 3 мм. При токе 200 А и напряжении 30 В процесс идет стабильно и налипания брызг металла на сопло не происходит. Использование предлагаемого способа металлизации изделий исключает налипание брызг металла на сопло, что позволяет вести процесс стабильно при обеспечении качества.Формула изобретения
Способ металлизации, заключающийся в том, что через сопло подают проволоки, расплавляют их электрической дугой, возбуждаемой между их концами для создания зоны плавления, и распыляют расплавленный металл потоком транспортирующего газа, который пропускают через сопло, отличающийся тем, что зону плавления создают за срезом сопла на расстоянии не более 8 радиусов сопла.
Похожие патенты:
Изобретение относится к технике концентрирования аэрозольных частиц, а также напыления аэрозоля на изделие и может быть применено для спонтанного нанесения высокодисперсных аэрозолей на поверхность прозрачного материала, например на пластину из полиметилметакрилата, в частности для получения светофильтра защитного противоослепляющего экрана для ночного вождения транспортного средства
Способ получения покрытия // 1666215
Изобретение относится к способам получения покрытий и может быть использовано при коррозионной защите стальных деталей лакокрасочными материалами
Способ получения защитного покрытия // 1455441
Изобретение относится к получению защитных покрытий, в частности к защите металлических узлов и деталей от воздействия агрессивных сред
Плазмотрон // 2056180
Изобретение относится к плазменной обработке металлов и может быть использовано в машиностроении и в других отраслях хозяйства
Изобретение относится к оборудованию для нанесения защитных покрытий методом электродуговой металлизации
Изобретение относится к устройствам, которые используются для нанесения покрытий из порошков тугоплавких материалов методом напыления
Электродуговой распылитель металла // 2032480
Установка для нанесения покрытия // 2026416
Изобретение относится к технике нанесения покрытий на внутреннюю поверхность изделий, в частности к устройствам электродуговой или газовой металлизации
Устройство электродугового напыления // 2014905
Изобретение относится к области нанесения покрытий из тугоплавких материалов и может быть использовано во всех отраслях машиностроения для улучшения свойств поверхности деталей
Установка для плазменного напыления // 2111066
Изобретение относится к технике нанесения газотермических покрытий распылением на изделие
Устройство для электродуговой металлизации // 2119389
Изобретение относится к области нанесения защитных покрытий, в частности к оборудованию для электродуговой металлизации
Электрометаллизатор // 2134730
Изобретение относится к конструкции узла подачи проволоки в аппаратах для нанесения покрытий методом электродуговой металлизации
Устройство для электродуговой металлизации // 2162749
Изобретение относится к нанесению защитных покрытий, в частности к оборудованию для электродуговой металлизации
Устройство для дуговой металлизации // 2186632
Изобретение относится к нанесению защитных покрытий и может найти применение в различных отраслях машиностроения, металлургической и других отраслях промышленности
Электродуговой металлизатор // 2191075
Изобретение относится к технике электродугового напыления и может использоваться в машиностроении для повышения удобства в эксплуатации при нанесении покрытий на труднодоступные поверхности изделий