Устройство для нанесения покрытий из порошковых материалов

 

Использование: при восстановлении изношенных деталей машин и при изготовлении новых деталей наплавкой. Сущность изобретения: устройство содержит горелку с осевым каналом, смонтированный на ней конический бункер с отверстиями для выхода порошка, и размещенный между бункером и рабочим торцом горелки дозатор. Дозатор выполнен в виде усеченного конуса, на наружной поверхности которого выполнены непересекающиеся винтовые канавки. Бункер установлен с возможностью поворота вокруг осевого канала и совмещения отверстий для выхода порошка с входами винтовых канавок на большем основании конуса дозатора. Бункер выполнен секционным . Большее основание конуса дозатора снабжено тонкослойным износостойким вкладышем, закрепленным припоем, температура плавления которого превышает температуру нагрева горелки. На горелке и на боковой поверхности бункера в местах соответствующего расположения отверстий для выхода порошка выполнены метки термокрасками . 4 з.п.ф-лы, 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)й В 23 К 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4879062/08 (22) 31.10.90 (46) 15.12.92. Бюл. M". 46 (71) Всесоюзное научно-производственное .. объединение восстановления деталей "Ре" мдетал ь" (72) В.А.Ульянов (56) Авторское свидетельство СССР

hL 448923, кл. В 23 К9/18, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: при восстановлении изношенных деталей машин и при изготовлении новых деталей наплавкой. Сущность изобретения: устройство содержит горелку с осевым каналом, смонтированный на ней конический бункер с отверстиями для выхоИзобретение относится к устройствам для нанесения покрытий иэ порошковых материалов и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей машин, а также при изготовлении новых детаlleA.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 — разрез нижней части устройства; на фиг. 3 — доватору; на фиг. 4— схема подачи порошка в пламя горелки при наплавке.

Устройство для нанесения покрытий из порошковых материалов содержит горелку

1 с осевым каналом 2, смонтированный на ней конический бункер 3 с отверстиями 4 для выхода порошка 5. Между бункером 3 и

5U 1780954 А1

2 да порошка, и размещенный между бункером и рабочим торцом горелки дозатор. Дозатор выполнен в виде усеченного конуса, на наружной поверхности которого выполнены непересекающиеся винтовые канавки.

Бункер установлен с возможностью поворо- . та вокруг осевого канала и совмещения отверстий для выхода порошка с входами винтовых канавок на большем основании конуса дозатора. Бункер выполнен секционным. Большее основание конуса дозатора снабжено тонкослойным износостойким вкладышем, закрепленйым припоем, температура плавления которого превышает температуру нагрева горелки. На горелке и на боковой поверхности бункера в местах соответствующего расположения отверстий для выхода порошка выполнены метки термокрасками. 4 з.п.ф-лы, 4 ил, рабочим торцом горелки 1 расположен дозатор 6, в виде усеченного конуса, на наружной поверхности которого выполнены винтовые канавки 7. Бункер 3 установлен с возможностью поворота вокруг осевого канала 2 с совмещением отверстий 4 с входами 8 винтовых канавок 7 на большем основании 9 конуса дозатора 6 с целью подачи порошка 5 в пламя горелки 1.

Устройство снабжено тонкослойным износостойким вкладышем 10, закрепленным на большем основании 9 конуса дозатора 6 припоем 11, температура плавления которого превышает максимальную температуру возможного нагрева горелки. На боковой поверхности бункера 3 и на горелке 1 нанесечы термокрасками метки 12 и 13, совмещение которых по вертикали друг против

1780954 друга соответствует совпадению отверстий

8 и 4 бункера и дозатора, а также отверстий тонкослойного износостойкого вкладыша

10, соосных отверстиям 8 основания 9 дозатора 6, на котором он закреплен. При наплавке на детали 14 образуется покрытие 15 выбранной маркой порошка.

Устройство для нанесения покрытий из порошковых материалов работает в следующих двух режимах:

Режим однослойной наплавки.

Бункер загружают порошковым материалом 5, например, самофлюсующимся порошком на основе Nl-Cr-В-Sl типа ПГ-10Н, При этом метки 12 и 13 на бункере 3 и

15 горелке 1 не должны совпадать по вертикали. С помощью вентилей: кислородного и ацетиленового — горелки 1 в соответствующих пропорциях образуют рабочую смесь и

20 поджигают ее. Нагревают изношенную поверхность детали до вишнево-красного цвета и вращением бункера 3 вокруг осевого канала 2 добиваются совпадения по вертикали меток 12 и 13, что соответствует подаче порошкового материала из внутренней по25 ласти бункера 3 через отверстие 4 и отверстие 8 дозатора 6 по винтовым канавкам 7 в пламя горелки 1. Вращением корпуса бункера можно регулировать расход порошкоперекрытия отверстий 4 и 8. Далее прекращают подачу порошка 5 и производят его ойлавление горелкой 1.

Режим многослойной наплавки. -При многослойной газопорошковой на- 35 плавке на наконечник горелки 1 надевают секционный бункер до упора в гайку, затем по резьбе закрепляют дозатор 6 вплотную к бункеру. При шестисекционном бункере 3 в нечетные секции 1, 3, 5 загружают порошок

40 типа ПГ-10Н-04, а в четные секции 2, 4, 6— порошок смесевой композиции марки ПС12НВК-01. На корпусе бункера нанесена нумерация секций с шестью метками 12, на горелке только три (под углом 120 ) метки

13. Для наплавки первого слоя маркой порошка ПГ-10Н-04 устанавливают против меток 13 горелки 1 метки 12 боковой поверхности бункера 3, соответствующие

50 пронумерованным секциям 1, 3, 5 и производят нанесение первого слоя покрытия 15 на поверхность детали 14. Для наплавки второго слоя маркой порошка ПС-12НВК-01 против меток 13 устанавливают уже метки

12 боковой поверхности бункера 3, соответ- 55 ствующих пронумерованным секциям 2,4, 6 и производят наплавку верхнего слоя.

Нанесение меток на боковую поверхность бункера позволяет точно определить положение границ отверстий, через котового материала 5 эа счет частичного 30 рые пропускаются порошковые материалы, что обеспечивает достаточную и приемлемую для практики наплавки точность дозирования при перекрытии донными, отверстиями бункера выемок канавок дозатора, а выполнение этих меток термокрасками позволяет отследить по изменению их цвета критическую температуру перегрева мундштука горелки, при которой проявляется обратный удар, хлопки, что безусловно повышает безопасность работы сварщика, уменьшает непроизводительные затраты рабочего времени на устранение последствий обратных ударов. хлопков, износа внут.ренних частей горелки.

Установка порошкового бункера соосно мундштуку и использование не инжекционного, а гравитационного (под действием силы тяжести) способа истечения частиц порошковых материалов через донные отверстия и далее через винтовые канавки дозатора в факел, позволяет исключить нежелательные последствия, например, (взрыв при утечке) при работе на горючей водородно-кислородной смеси, что безусловно повышает технику безопасности работы предлагаемого устройства и его надежность.

Нанесение (при однослойной наплавке) на боковую поверхность конического дозатора непересекающихся винтовых канавок, совпадающих на верхнем основании конуса с донным отверстиями бункера при его вращении вокруг оси мундштука позволяет направить в факел рассеивающие порошковые струи по криволинейной траектории. Это позволяет увеличить теплообмен между пламенем и порошкообразным материалом за счет снижения скорости движения частиц в газовом факеле, уменьшить потери порошка при истечении его под действием силы тяжести из отверстий бункера.

Ввод в факел порошковых струй по винтовой рассеивающей линии производит своеобразную турбуляцию, что приводит к увеличению теплообмена между частицами порошка и пламенем. Это в конечном итоге позволяет получить качественно проплавленный по всей глубине покрытия слой без пор (например, при наплавке самофлюсую-. щихся порошковых сплавов Nl-Cr-В-Sl на пропановой или водородной-кислородной смеси, имеющих в факеле температуру более низкую, чем при ацетилено-кислородном пламени, а именно T=2400-2700 С против 3000 С), В случае необходимости применения многослойной наплавки с использованием порошков различных марок, бункер разбивается на секции, имеющие в своей нижней

1780954 части по одному донному отверстию, совпадающему при его вращении с соответствующей выемкой винтовой канавки дозатора, Выполнение в устройстве верхнего основания вокруг дозэтора тонкостенного износостойкого вкладыша, закрепленного к основанию легкоплавким припоем, позволяет увеличить надежность и долговечность работы горелки, а при необходимости выхода из строя в результате износа и осуществить легко замену на недефицитную пластину соответствующей геометрии и размера. При этом необходимо подобрать температуру плавления легкоплавкого припоя так, чтобы она превышала максимальную температуру нагрева мундштука горелки при наплавке.

Устройство для нанесения покрытий из порошковых материалов позволяет, как показали лабораторные испытания, расширить технологические возможности за Счет использования в технологии нанесения более дешевых рабочих газов; прог1ана; водорода, получаемого с использованием электролизных установок, по сравнению с дорогим и дефицитным ацетиленом, осуществление многослойной наплавки за счет применения секционного бункера, увеличить удобство в эксплуатационном обслуживании и при ее ремонтных работах за счет легкой разборки конструкции устройства, состоящего из малого количества простых деталей, обладающих к тому же заменяемостью, например, износостойкий вкладыш, с помощью простейшей операции — пайки.

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения покрытий из порошковых материалов, содержащее горелку с осевым каналом, смонтированный

5 на ней конический бункер с отверстиями для выхода порошка и размещенный между бункером и рабочим торцом горелки дозатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения технологических возможно10 стей, дозатор выполнен в виде усеченного конуса, на наружной поверхности которого выполнены непересекающиеся винтовые канавки, а бункер установлен с возможностью поворота вокруг осевого канала и со15 вмещения отверстий для выхода порошка с входами винтовых канавок на большем основании конуса дозатора.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е; с я"тем, что бункер выполнен секционным.

20 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено тонкослойным износоСтайким вкладышем, закрепленным на большем осйовании конуса дозатора припоем, температура плавления которого

25 превышает максимальную температуру на грева горелки.

4. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения удобства обслуживания, на горелке и на бо30 ковой поверхности бункера в местах, соответствующих расположению отверстий для выхода порошка, выполнены метки.

5. Устройство по пп. 1 — 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения

35 техники безопасности, метки выполнены термокраскэми.

1780954

1780954

Составитель В. Ульянов

Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор С. Патрушева

Заказ 4239 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101