В. П. Сотченко, В. С. Гончаренко, Г. Б. Асоянц, Л. К. Дружинин, Б. 8. Сафронов, тО. А. 1Озвенко, А. Й. Литвиненко, Е. 1т. Фрумин, М. A. Пащенко, А. И. Белый и А. П. )Кудра

Ордена Ленина и ордена i ðóäîâîãî Красного Знамени институт электросварки им. В. О. Патона (71) Заявитель

154) УС1 РОЙСт ВО ДЛЯ ПОЛУЮ -.пИЯ СФЕРЙЧВСКОГО

ЙА11ЛАЬ0 1ЙОГО ИАГВРйАЛА

Известно устроиство для получения с<рерического наплавочного материала, состоящее из вакуумной камеры, шпинделя с приводом, токоподвода, механизма подачи распыляемого материала и электродного узла с манипулятором, Известное устройство позволяет получить сферический наплавочный материал путем термоцентробежного распыления торца быстро вращающегося стержня за счет оплавления торца электрическои дугой.

Однако по окончании переплава стержня и установки другого приходится разгерметизировать камеру. 11ри распылении материалов с низкой теплопроводностью вследствие большого перепада температур между плавящимся торцом и массой стержня происходит растрескивание и разрушение стержня при вращении. Кроме того, в известном устройстве отсутствует принудительное охлаждение рабочих органов. ?1оэтому при распылении тугоплавких соединений в атмосфере инертных газов происходит перегрев и выход из строя основных узлов устройства.

Для повышения производительности в предлагаемом устройстве вакуумная камера снабжена водоохлаждаемым змеевиком треугольного сечения, охватывающим наружную поверхность камеры по периметру, шпиндель выполнен в виде водоохлаждаемой емкости из теплопроводного материала по форме, соответствующей распыляемому материалу, а электродный узел выполнен в виде блока, состоящего не менее, чем из двух электродов с автономным управлением.

Для получения материала из порошков вакуумная камера снабжена дозатором порошка с индивидуальным вакуумированием.

1О На фиг. 1 представлено устройство для распыления расплавляемых стержней; на фиг. 2 вЂ” устройство для распыления порошков.

Устройство состоит из камеры 1, сменных шпинделей 2 и 3 и манипуляторов 4. Камера

1 по наружной поверхности обварена змеевиком 5 треугольного сечения, В верхней части камеры имеются окна 6, в нижней части камеры вЂ” сборник 7 для сферических частиц наплавочного порошка 8.

Вакуумная камера снабжена кассетами 9, расположенными в верхней внутренней части ее. В кассетах размещаются стержни 10, подлежащие переплаву. Замена стержней производится с помощью двух манипуляционных вакуумных перчаток 11. Шпиндели 2 и 3 смонтированы по центру камеры и являются сменными. Шпиндель 2 предназначен для переплава стержней, а шпиндель 3 вЂ” для пере461802 плава порошков. Шпиндели выполнены в виде водоохлаждаемой емкости и состоят из корпуса 12, привода 13 и токоподвода 14.

Шпиндель, предназначенный для переплава стержней, снабжен обоймой 15, переходной 5 графитовой втулкой 16 и водоохлаждаемым толкателем 17, подающим стержни 10 в зону переплава.

Шпиндель, предназначенный для переплава порошков, также состоит из корпуса 12, 10 привода 13 и токоподвода 14. В верхней части шпинделя смонтирован тигель 18, охлаждаемый водой, которая подается по трубке

19. При работе с таким шпинделем на крышке камеры монтируется дозатор 20 с пита- 15 тельной трубкой 21.

Шпиндели 2 и 3 снабжены уплотнениями

22 и вращаются в шарикоподшипниках 23, причем крепятся они к корпусу камеры легкосъемными болтами 24. 20

Манипуляторы 4 имеют шарниры, обеспечивающие три степени свободы для неплавящихся электродов 25, которых должно быть не менее двух.

Устройство работает следующим образом. 25

В камере создается вакуум, после чего она заполняется защитным газом, например аргоном. Включается вращение шпинделя, и зажигается дуга между переходной графитовой втулкой и неплавящимися электродами. Втул- 30 ка разогревается и подогревает установленный внутри нее стержень, подлежащий распылению. Затем дуга переносится на торец стержня, здесь образуется ванна расплавленного металла, который под влиянием центро- 35 бежной силы размещается в виде капель.

Капли кристаллизуются в полете, приобретая сферическую форму, По мере расплавления стержень подается вверх водоохлаждаемым толкателем. 40

Замена стержня производится с помощью вакуумных манипуляционных перчаток. В кассете, закрепленной на внутренней поверхности верхней части камеры, находится запас стержней, обеспечивающих бесперебойную 45 работу устройства без разгерметизации в течение двух-трех смен.

Применение переходной графитовой втулки, внутри которой помещаются распыляемые стержни, способствует более равномерному распределению температур по всей длине стержня. В результате в стержне уменьшаются внутренние напряжения, и он не растрескивается и не разрушается при расплавлении.

Предложенное устройство может быть использовано и для получения наплавочных сферических порошков из материалов с низкой теплопроводностью.

При длительной работе в застойной атмосфере камера принудительно охлаждается водой, идущей по змеевику, охватывающему наружную поверхность камеры по периметру. Змеевик имеет треугольное сечение.

При сфероидизации порошков распыляемый материал подается из дозатора в водоохлаждаемый тигель шпинделя 3, где расплавляется электрической дугой.

Расплав под действием центробежных сил поднимается по внутренним стенкам тигеля и распыляется.

Сменные шпиндели позволяют легко перестроить работу устройства при переходе от распыления стержней к распылению порошков и наоборот.

Предмет изобретения

1. Устройство для получения сферического наплавочного материала, преимущественно карбидов, содержащее вакуумную камеру, шпиндель с приводом, токоподвод, механизм подачи распыляемого материала, электродный узел с манипулятором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, вакуумная камера снабжена водоохлаждаемым змеевиком треугольного сечения, охватывающим наружную поверхность камеры по периметру, шпиндель выполнен в виде водоохлаждаемой емкости из теплопроводного материала по форме, соответствующей распыляемому материалу, а электродный узел выполнен в виде блока, состоящего не менее, чем из двух электродов с автономным управлением.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения материала из порошков, вакуумная камера снабжена дозатором порошка с индивидуальным вакуумированием.

461802

Составитель T. Яровая

Техред О. Гушенюк

Редактор Н. Суханова

Корректор Л. Брахнина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1345/2 Изд. № 1294 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Устройство для получения сферического наплавочного материала

Похожие патенты: