Способ компактирования порошка

 

Изобретение можно использовать для формования изделий и для напыления покрытий. Сцепление частиц порошка с твердой поверхностью обеспечивается физическими процессами, происходящими в зоне контакта при высокоскоростном соударении. В способе частицы порошка ускоряются перегретым паром (в частности водяным паром). 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к технологии динамического компактирования и нанесения покрытий.

Известны способы напыления, основанные на явлении компактирования порошкового материала при столкновении с твердой поверхностью расположенных частиц, имеющих скорость 50 100 м/с. Распыление и перенос диспрегированного материала осуществляется с помощью газовой или плазменной струи.

Нераспыленные металлические частицы компактируются при скорости соударения порядка нескольких сотен метров в секунду. Высокую скорость газопорошковой смеси получают с помощью сверхзвукового сопла.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ напыления покрытий, в котором применяют сверхзвуковое сопло, а в качестве ускоряющего газа используют нагретый до 200 500oC воздух (Метод "холодного" газодинамического напыления /Алхимов А.П. Косарев В.Ф. Нестерович Н.И. Напарин А.Н.//Тез. докл. Международного рабочего совещания "Высокотемпературные запыленные струи в процессах обработки порошковых материалов", Новосибирск, 1988. Новосибирск: ИТО СО АН СССР, 1988, с. 100 - 103).

Способ-прототип имеет следующие недостатки: -необходим воздушный процессор среднего давления; -мелкодисперсные порошки железа, титана, меди и некоторых других металлов в нагретом воздухе интенсивно окисляются; -воздушная струя не обеспечивает необходимую скорость частиц для материалов с температурой плавления выше 1000oC; -образуется большое количество отработанного запыленного воздуха.

Перед изобретением поставлена задача: -удешевить технологию компактирования (напыления); -улучшить качество изделия; -повысить экологическую частоту рабочего процесса; -расширить диапазон применяемых порошковых материалов; -снизить потери порошка.

Сущность изобретения состоит в том, что для ускорения и нагревания порошка используют перегретый пар, в частности перегретый водяной пар.

Эффект компактирования обеспечивается за счет высокой кинетической энергии частиц.

Цель изобретения достигается тем, что
-перегретый пар получают в устройстве, (парогенераторе) технически более простом, дешевом и компактном по сравнению с компрессором;
-водяной пар в сравнении с воздухом обеспечивает более высокую скорость порошка;
-окисление мелкодисперсного порошка в среде менее интенсивно, чем окисление в среде нагретого воздуха;
-применение схемы конденсирования и последующей регенерации пара обеспечивает замкнутый рабочий процесс с возвратом отработанного порошка.

Возможность осуществления изобретения доказана на специальной экспериментальной установке при давлении водяного пара 1,5 МПа и температуре 350oC. Получены покрытия из алюминия, титана, меди и никеля на стальной основе.

Установка имеет парогенератор, порошковый дозатор, сверхзвуковое сопло, камеру напыления, механизм перемещения подложки. Порошок вводится в паропровод перед соплом.

Давление и температуру пара, а также размеры сопла определяют расчетно-экспериментальным путем. При этом учитывают, что эффект динамического компактирования проявляется при полной энергии частиц, близкой к их тепловой энергии при температуре плавления.


Формула изобретения

1. Способ компактирования порошка, включающий ускорение металлических или композиционных частиц и нанесение их на изделие газовым потоком, отличающийся тем, что в качестве рабочего газа используют перегретый пар.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочего газа используют водяной перегретый пар.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перегретый пар после использования конденсируют, а конденсат вместе с оставшимися и/или добавленными частицами наносимого материала используют по замкнутому циклу при регенерации паропорошковой смеси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам нанесения покрытий напылением, в частности, к напылению порошковых материалов и может быть использовано для восстановления изделий, в частности, изношенных поверхностей контактных проводов электрифицированного транспорта
Изобретение относится к машиностроению и преимущественно может быть использовано для прецизионного легирования тонких листов, оболочек, для обслуживания поверхности "несмачивающим" материалом под последующую пайку химически пассивным припоем

Изобретение относится к области прессования энергией взрыва порошкообразных материалов, в частности к получению покрытий на изделиях, и может использоваться в химической, атомной, машиностроительной и других отраслях промышленности
Изобретение относится к износостойкому слою, наносимому на подверженные износу детали конструкции, а также к способу его изготовления

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к холодной и горячей механической обработке металлов, в частности к методам увеличения износостойкости режущего инструмента

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения составных сложнопрофильных изделий, содержащих детали из порошкового материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения составных сложнопрофильных изделий, содержащих детали из порошкового материала
Изобретение относится к области вторичной металлургии и может быть использовано при переработке отходов титановых сплавов методом вакуумно-дугового переплава прессованного расходуемого электрода
Изобретение относится к стекольному машиностроению, а также электротехнической промышленности, и может быть использовано при производстве стеклянных изделий на стеклоформующих машинах, а также для производства держателей электродов, электроконтакторов, нагревателей и т.д

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного прессования изделий из порошков, преимущественно коксопековых композиций

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к пресс-формам для изготовления заготовок сложной формы прессования порошка

Изобретение относится к порошковой металлургии, а точнее к устройствам для вибрационного уплотнения порошковых материалов, и может быть использовано в различных областях техники, где требуется уплотнение сыпучих материалов, например в литейном производстве

Изобретение относится к формообразованию малонагруженных машиностроительных деталей типа крышек, фланцев, дисков, грузов, втулок, колец

Изобретение относится к области утилизации отходов промышленности, а именно к переработке металлической стружки

Изобретение относится к способам изготовления изделий из металлических порошков, преимущественно с частицами сферической формы, в машиностроении и в других областях техники

Изобретение относится к прессованию изделий из порошка, в частности к пресс-формам, предназначенным для прессования изделий из порошков, имеющих упругое последействие "холодным" методом в размер
Наверх