Устройство для сварки и наплавки

 

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 конец стержня запорного клапана входит в отверстие упругой мембраны смонтированной в донной части бункера. Эта мембрана посредством патрубка входящего в выходное отверстие 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 клапана связаны между собой следующими соОТНОШениЯМИ: Обун.тах 1 бОст.зап.кл., Обун.т1п 5:10Ост.зап.кл. 2 ИЛ. w 6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 23 К 9/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878950/08 (22) 30.10.90 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение восстановления деталей "Ремдеталь" (72) В.А.Ульянов (56) Авторское свидетельство СССР

М 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 ворошитель в виде металлической струны 7, соединенный с источником колебаний 8. Бункер 2 снабжен в нижней части упругой гофриро„„5U „„1808567 А1 конец стержня запорного клапана входит в отверстие упругой мембраны смонтированной в донной части бункера; Эта мембрана посредством патрубка входящего в выходное отверс1ие 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; Обун max 15oc .аале.кд., зыбун.п!!и 100ст.зап.кд, 2 ил. к ванной мембраной 9 с патрубком 10, 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 t 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 свою

1808567 образуются 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. Обре55 очередь газоподводящий трубопровод 19 соединен с инжекционным каналом 20, сочлененным с расходным каналом 21. В расходный канал 21 порошковый материал поступает через транспортный канал 22 патрубка 10. Бункер 2 снабжен установленным в днище 4 вкладышем 23 со спиралевидными выступами на поверхности. Причем гофры упругой мембраны 9, также расположенные по спирали, своими высту- "0 пами расположены напротив выступов на поверхности вкладыша 23 для осуществления эффекта импульсного встряхивания. Величины диаметров бункера 2 связаны с величинами диаметра стержня 5 запорного клапана следующими соотношениями:

Обун max — 150ст.зап.кл.

Обун.min 100ст,зап.кл. где Обун.max — максимальный диаметр выпуклой части бункера;

Обун,min минимальный диаметР вогнУтой части бункера; .

Ост.зап.к. — диаметр стержня запорного клапана.

Устройство работает следующим обра- 25 зом.

8ставляют запорный стержень 5 так, чтобы его концевой упругий элемент 6 перекрывал отверстие 11 патрубка 10, Через окна 15 верхнего основания 13 бункера 2 его 30 заполняют на 4/5 полезного обьема. Если наблюдается просыпание порошка через отверстие 11, то поворотом стержня 5 вокруг своей оси в резьбовом соединении 12, ликвидируется параэитный зазор. Через резиновую прокладку устанавливают крышку .15 на основание 13 и закрепляют с помощью винтов, Сжатый газ от источника подается в газоподводящий трубопровод 19, где он разветвляется по следующим направ- 40 лениям; через инжекционный канал 20. расходный канал 21 и далее в газовую систему транспортировки порошка; через трубку 18 в осевой канал 17 стержня 5 и далее через наклонные боковые отверстия 16 в бункер 2 45 с порошком, а при перемещении патрубка

10 вниз под действием колебания сварочно- . го инструмента 8 сжатый газ с частицами порошка попадает в транспортный канал 22 патрубка 10, затем в расходный канал 21.

Конгломераты 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 ho 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 бинжек > дтранс, бинжек < бкомп„а максимальный и минимальный диаметры бункера с волнистыми стенками должны удовлетворять соотношению

Обунлпах 150ст.зап.кл.

Обун.min 100ст.зап.кл

Как показали лабораторные испытания при размерах бтранс = 2 мм бинжек. = 3 мм, компенсирующего d«Mn. = 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 испытания при соотношении 05ynx,min < 100ст.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, бункера с волнистыми стенками, При соотношении

Обун.max > 150ст.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 используемыхх порошковых материалов для

1808567 наплавки примерно на 30% 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 соединен с газовой системой, гофры мембраны ðàñïî5 ложены по спирали, при этом выступы на поверхности мембраны расположены напротив выступов на поверхности вкладыша, а величины диаметров бункера связаны с величиной диаметра стержня запорного

10 клапана следующими соотношениями:

Рбун max 150ст.зап.кл

Рбунлп!и 100ст.зап.кл.

ГДЕ Рбун.max МаКСИМаЛЬНЫй ДИаМЕтР ВЫПУКлой части бункера;

15 0бун.min — МИНИМаЛЬНЫй ДИаМЕтР ВОГНУтой части бункера;

0ст.зап.кл — диаметр стержня запорного клапана.

1808567

Составитель В. Ульянов

Теехред M. Ìîðãåíòàë Корректор С. Юско

Редактор

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

Заказ 1243 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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