Способ плазменного напыления и установка для его осуществления
1. Способ плазменного напыления,. узаключающийся в подаче порошка в зону горения электрической дуги, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса, порошок перед подачей в зону горения электрической дуги электризуют о 2 о Установка для осуществления способа по По 1 содержащая питатель порошка и плазмотрон с узлом подачи порошка в зону горения электрической дуги, отличающаяся тем, что она снабжена установленным на входе в узел подачи порошка зарядным устройством и соединенным с ним источником высокого напряжения, Зо Установка по По 2, отличающая с я тем, что узел подачи порошка электрически связан с анодом плазмотрона,,
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 I ) 2797891/05 (22) 16,07.79 (46) 30,10.92, Бюл, N 40 (71) Черкасский проектно-конструкторский технологический институт (72) В.М.Меркин, О.М.Гутман и Д.И ° Гнатенко (53) 621.793 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР
Ю 503601, кл. В 05 В 7/00, 1974. (54) СПОСОБ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ И ,УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
J(57) 1. Способ плазменного напыления,, заключающийся в подаче порошка в зону горения электрической дуги, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью по- "
Изобретение относится к технике нанесения покрытий из порошков туго.плавких материалов методом плазменного напыления.
Известен спосоЬ плазменного напыления заключающийся в подаче порошка в зону горения электрической дуги.
Установка для осуцествления этого способа включает питатель порошка и плазмотрон с узлом подачи порошка.
Недостатком известного способа и соответственно установки является не стабильность процесса нанесения, т.к. при работе плазмотрона имеет место засорение его сопла, что исключает применение этой установки в условиях длительной работы в промышленном производстве, Целью изобретения является повышение стабильности процесса.
QO
ОО (л () О
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) „„ )0„„788509 А1 вышения стабильности процесса, порошок перед подачей в зону горения электрической дуги электризуют.
2. Установка для осуществления способа по и. 1, содержащая питатель порошка и плазмотрон с узлом подачи порошка в зону горения электрической дуги, отличающаяся тем, что она снабжена установленным на входе в узел подачи порошка зарядным устройством и соединенным с ним источником высокого напряжения.
3. Установка по и. 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что узел падачи порошка электрически связан с анодом плазмотрона.
Указанная цель достигается тем, что в спосоЬе заключающемся в подаче порошка в зону горения электрической дуги, согласно изобретению, порошок перед подачей в зону горения электри" ческой дуги электризуют.
Кроме того, указанная цель достигается тем, что установка, содержащая питатель порошка и плазмотрон с узлом подачи порошка, согласно изобретению, снаЬжена установленным на входе в узел подачи порошка зарядным устройством и соединенным с ним источником высокого напряжения.
Причем узел подачи порошка электрически связан с анодом плазмотрона.
Установка схематично показана нв чертеже.
Установка состоит из питателя порошка 1, соединенного трубопроводом 2, 788509 с плазмотроном 3. В трубопроводе 2 на входе в плазмотрон 3 установлено зарядное устройство 4, представляющее установленные в корпусе электрод и заземляемую сетку и соединенное с источником высокого напряжения 5„
B плазмотроне 3 соосно установлены катод-электрод 6, узел подачи порошка
7 с ограничительной втулкой 8 и сопло!0 анод 9.
Плазмотрон снабжен системой каналов для охлаждения водой и подачи плазмообразующего газа. Плазмотрон полсоелиняется к источнику постоянного элек- 15 трического тока (на чертеже не пока=.: эан). Плазмотрон имеет изолирующие прокладки 10 и 11.
Установка работает следующим образом. 20
Между концом электрода 6 и соплом
9 горит электрическая дуга. Дуга проходит через осевое отверстие ограничительной втулки 8.
Плазмообразующий газ, проходя че- 25 реэ электрическую дугу, образует поток плазмы, истекающий через осевое отверстие в аноде 9.
Напыляемый порошок из питателя порошка 1 по трубопроводу 2 при помощи gp транспортируюц|его газа подается к плазиотрону 3.
Проходя через зарядное устройство
4 частицы порошка приобретают положижительный заряд. При этом напряжение, подаваемое на зарядное устройство, 35 при использовании керамических порошков составляет 20...50 киловольт. Величина тока при этом составляет примерно 100 миллиампер. Величина напряжения устанавливается в зависимости
40 от материала и грануляции порошка.
Порошок далее проходит кольцевой зазор и конический канал между огра-ничительной втулкой 8 и торцевой час- 45 тью сопла 9 и поступает в оЬласть плазмы дугового разряда. При прохождении потока заряженных частиц порошка в анодной оЬласти дугового разряда на него действуют силы электрического поля, которые препятствуют налипанию порошка в сопле. Кроме того, при поступлении в область плазмы поток заряженных частиц порошка попадает в зону действия магнитного поля плазмы и концентрируется в самой высокотемпературной центральной части плазменной струи. Температура в зоне подачи порошка составляет 20000 К—
15000с K
Таким образом оЬеспечивается наилучшее проплавление частиц порошка при оЬеспечении высокой надежности и ресурса работы плаэмотрона.
Необходимо отметить, что узел подачи порошка плазмотрона на фиг. 1 изображен электрически нейтральным, Для улучшений условий протекания порошка по кольцевому зазору и коническому каналу между ограничительной втулкой 8 и торцевой частью сопла 9 узел подачи порошка 7 может быть подключен к положительному полюсу источника постоянного электрического тока.
В этом случае изолирующая прокладка
11 не нужна.
Кроме того, во избежание загора- . ния дуги между втулкой 8 и электродом 6 она установлена с радиальным зазором относительно электрода большим, чем зазор между электродом и соплом.
Установка надежна в работе, позволяет обеспечить полную проплавляемость частиц порошка, получать качественные высокоплотные покрытия, уменьшить расход порошка за счет исключения его расплава.
788509
8 // 2 1
Р/й
Составитель
Техред М,Норгентал
Корректор О.Кравцова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
Редактор Е, Гиринская
«««евере ю
Заказ 4574
ВНИИЛИ Государственного
113035, Тиоаж Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
