RU2089665C1 - Устройство для нанесения покрытий - Google Patents
Устройство для нанесения покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2089665C1 RU2089665C1 RU95109772A RU95109772A RU2089665C1 RU 2089665 C1 RU2089665 C1 RU 2089665C1 RU 95109772 A RU95109772 A RU 95109772A RU 95109772 A RU95109772 A RU 95109772A RU 2089665 C1 RU2089665 C1 RU 2089665C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coatings
- application
- gas
- feeder
- coating
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 9
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Сущностью изобретения является устройство, состоящее из бункера 1 для порошковой смеси с питателем-эжектором 2, камеры смешения 3, распыливающей головки 4, состоящей из кольцевой форкамеры 5 и сверхзвукового кольцевого сопла 6 и систем подачи рабочего газа в распылывающую головку 4. Устройство формирует покрытия на изделиях прокатных станов в ходе технологического процесса, при этом создает двухфазную газовую смесь (частицы + газ-носитель) с необходимыми газо- и термодинамическими параметрами, обеспечивающими технологичность нанесения покрытий и их качество. Устройство позволяет получать равномерное заданной толщины покрытие по всей поверхности изделия без ее вращения вокруг своей оси при том, что профиль поверхности может иметь любую форму (цилиндр, многогранник, уголок, галтель и т.д.) 2 ил.
Description
Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности, к оборудованию для нанесения покрытий на изделия прокатных станов (трубы, арматурный пруток, многогранники, уголки и т.д.).
Известно устройство для нанесения покрытий, содержащее порошковый дозатор-питатель с бункером для порошка и каналами подвода рабочего газа [1] В нем не стабилизирован расход плохосыпучих мелкодисперсных порошков.
Известно устройство для нанесения покрытий, содержащее камеру смешения со сверхзвуковым соплом, бункер для порошковой смеси с питателем-дозатором и систему подачи рабочего газа [2] Оно не позволяет обеспечить разгон смеси порошка до скоростей, обеспечивающих нанесение покрытий с заданными физико-химическими свойствами по всей поверхности детали.
Целью изобретения является повышение технологического процесса нанесения покрытий на поверхность изделий различной конфигурации без ее вращения вокруг своей оси и повышение качества покрытий.
Цель достигается тем, что устройство для нанесения покрытий, содержащее бункер для порошковой смеси с питателем-дозатором, камеру смешения, распыливающую головку, связанную с камерой смешения, и систему подачи рабочего газа в распыливающую головку, снабжено системой подачи газа к питателю-дозатору, который выполнен в виде сверхзвукового питателя-эжектора, а его распыливающая головка выполнена в виде кольцевого коллектора с кольцевым сверхзвуковым соплом.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства для нанесения покрытий; на фиг.2 разрез распыливающей головки фиг.1.
Устройство для нанесения покрытий состоит из бункера 1 для порошковой смеси, подготовленной в определенном соотношении порошков; сверхзвукового питателя-эжектора 2, осуществляющего забор необходимого для нанесения покрытия массового секундного расхода порошка из бункера 1; камеры смешения 3, связанной с распыливающей головкой 4 и через питатель-эжектор 2 с бункером 1. Распыливающая головка представляет собой кольцевой коллектор 5 со сверхзвуковым кольцевым соплом 6, необходимым для формирования двухфазного сверхзвукового потока, его разгона и доставки частиц порошка к поверхности изделия 7, на которое производится напыление. Геометрические размеры коллектора и сопла рассчитываются с учетом трения и теплообмена по длине тракта сопла.
Для формирования двухфазной смеси в нужном соотношении массовых концентраций частиц и газа-носителя, а также доставки этой смеси в коллектор 5 устройство содержит две пневмосистемы: систему подачи рабочего газа (газа-носителя) 8 в камеру смешения 3 и систему подачи газа 9 для питателей-эжекторов. Обе системы объединены батареей рессиверов 10 для хранения газа.
В систему 8 подачи рабочего газа входят редуктор, манометр, обратный клапан, нагреватель, термопара (на фиг.1 не показаны) и камера смешения 3. В систему 9 подачи газа для питателей-эжекторов 2 входят редуктор, обратный клапан, запорные вентили (на фиг.1 не показаны).
Предлагаемое устройство для нанесения покрытий работает следующим образом.
Устройство производит нанесение покрытия в ходе технологического процесса его изготовления. Распыливающая головка 4 устройства устанавливается так, что ось кольцевых коллектора 5 и сопла 6 совпадает с осью проката изделия. Скорость протяжки (V) остается равной скорости проката прокатного стана.
Материал покрытия (порошок) выбирается в зависимости от условий эксплуатации проката: химической активности среды, температуры, влажности и т.д. В качестве материала покрытия могут использоваться металлы, сплавы металлов и неметаллы (например Al, Zn, Cu, латунь, бронза, оксиды, нитриты, карбиды, интерметаллиды, металлокерамика, полимеры и др.). Диаметр частиц порошка может колебаться в зависимости от плотности материала покрытия, его температуры плавления, твердости и др. в широких пределах от нескольких мкм до нескольких десятков мкм.
Смесь из газа и порошка формируется в пневмосистемах 8 и 9 устройства и с необходимыми термодинамическими параметрами поступает в кольцевой коллектор 5 распыливающей головки 4. Двухфазная смесь, поступив в кольцевой коллектор 5, ускоряется вдоль профиля кольцевого сопла 6, и частицы, приобретя расчетную скорость на срезе кольцевого сопла 6, достигают поверхности проката и формируют покрытие. Расчетная скорость частиц на срезе сопла 6 и их концентрация в двухфазном потоке рассчитывается исходя из скорости проката, площади боковой поверхности изделия и потребной толщины покрытия.
Формирование сверхзвуковой двухфазной струи и ее параметров достигается в сверхзвуковом кольцевом сопле 6 распыливающей головки 4. Потребляемый массовый расход порошка однозначно определяет массовый расход рабочего газа. Температура двухфазного газа, определяющая скорость рабочего газа и частиц на срезе сопла, устанавливается родом покрытия и выбирается значительно меньше температуры плавления материала частицы.
Массовый расход порошка, проходящего через звуковой питатель-эжектор 2, определяется параметрами сжатого газа на входе в питатель-эжектор, который плавно регулируется системой 9 подачи газа. Двухфазная смесь, образованная в питателе-эжекторе 2, поступает в камеру смешения 4 для смешивания с рабочим газом (газом-носителем) и дальнейшей транспортировки в кольцевой коллектор 5.
Предлагаемое устройство создает двухфазную газовую смесь (частицы + газ-носитель) с необходимыми газо- и термодинамическими параметрами, обеспечивающими технологичность нанесения покрытий и качество покрытий. Устройство позволяет получать равномерное заданной толщины покрытие по всей поверхности изделия без ее вращения вокруг своей оси при том, что профиль поверхности может иметь любую форму (цилиндр, многогранник, уголок, галтель и т.д.).
Claims (1)
- Устройство для нанесения покрытий, содержащее бункер для порошковой смеси с питателем-дозатором, камеру смешения, распыливающую головку, связанную с камерой смешения и систему подачи рабочего газа в распыливающую головку, отличающееся тем, что оно снабжено системой подачи газа к питателю-дозатору, последний выполнен в виде сверхзвукового питателя-эжектора, а распыливающая головка выполнена в виде кольцевого коллектора с кольцевым сверхзвуковым соплом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95109772A RU2089665C1 (ru) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Устройство для нанесения покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95109772A RU2089665C1 (ru) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Устройство для нанесения покрытий |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95109772A RU95109772A (ru) | 1997-04-10 |
| RU2089665C1 true RU2089665C1 (ru) | 1997-09-10 |
Family
ID=20168834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95109772A RU2089665C1 (ru) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Устройство для нанесения покрытий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2089665C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2166421C1 (ru) * | 1999-12-06 | 2001-05-10 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева | Способ восстановления изделий |
| RU2193455C2 (ru) * | 1998-04-20 | 2002-11-27 | Никитин Петр Васильевич | Мобильное устройство для ремонта и восстановления работоспособности деталей и элементов металлоконструкций в полевых условиях |
| RU2193454C2 (ru) * | 1998-04-20 | 2002-11-27 | Никитин Петр Васильевич | Устройство для нанесения покрытий на внешние поверхности деталей |
| RU2261763C1 (ru) * | 2003-03-28 | 2005-10-10 | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн | Устройство и сопло для холодного напыления порошкового материала |
| RU2354460C2 (ru) * | 2007-04-02 | 2009-05-10 | Обшество с ограниченной ответственностью "ПЛАЗМА" (ООО "ПЛАЗМА") | Портативный плазмотрон для напыления и наплавки покрытий |
| RU2505622C2 (ru) * | 2012-05-10 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Устройство газодинамического нанесения покрытий на внешние цилиндрические поверхности изделий |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU3632499A (en) * | 1999-01-20 | 2000-08-07 | Manuel Melendo | Device for applying coatings on the outer surfaces of articles |
| WO2000056951A1 (fr) * | 1999-01-20 | 2000-09-28 | Petr Vasilievich Nikitin | Dispositif permettant d'appliquer des revetements sur les surfaces internes de pieces |
| RU2263725C1 (ru) * | 2004-06-21 | 2005-11-10 | Открытое акционерное общество "Казанское моторостроительное производственное объединение" | Порошковый питатель |
-
1995
- 1995-06-23 RU RU95109772A patent/RU2089665C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1138429, кл. C 23 C 4/00 , 1985. Авторское свидетельство СССР N 1618777, кл. C 23 C 4/00, 1991. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2193455C2 (ru) * | 1998-04-20 | 2002-11-27 | Никитин Петр Васильевич | Мобильное устройство для ремонта и восстановления работоспособности деталей и элементов металлоконструкций в полевых условиях |
| RU2193454C2 (ru) * | 1998-04-20 | 2002-11-27 | Никитин Петр Васильевич | Устройство для нанесения покрытий на внешние поверхности деталей |
| RU2166421C1 (ru) * | 1999-12-06 | 2001-05-10 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева | Способ восстановления изделий |
| RU2261763C1 (ru) * | 2003-03-28 | 2005-10-10 | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн | Устройство и сопло для холодного напыления порошкового материала |
| RU2354460C2 (ru) * | 2007-04-02 | 2009-05-10 | Обшество с ограниченной ответственностью "ПЛАЗМА" (ООО "ПЛАЗМА") | Портативный плазмотрон для напыления и наплавки покрытий |
| RU2505622C2 (ru) * | 2012-05-10 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Устройство газодинамического нанесения покрытий на внешние цилиндрические поверхности изделий |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95109772A (ru) | 1997-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7543764B2 (en) | Cold spray nozzle design | |
| US4866240A (en) | Nozzle for plasma torch and method for introducing powder into the plasma plume of a plasma torch | |
| EP0504382B1 (en) | A melt atomizing nozzle and process | |
| RU2089665C1 (ru) | Устройство для нанесения покрытий | |
| US20100143700A1 (en) | Cold spray impact deposition system and coating process | |
| GB2154903A (en) | Melt atomization with reduced gas flow and apparatus for atomizing | |
| EP1888803B1 (en) | Apparatus for gas-dynamic applying coatings and method of coating | |
| US20050115360A1 (en) | Method for producing particle-shaped material | |
| EP0444767A2 (en) | An apparatus and method for atomising a liquid | |
| EP1508379B1 (en) | Gas collimator for a kinetic powder spray nozzle | |
| EP0576193B1 (en) | Apparatus for atomizing molten metal | |
| WO2007091102A1 (en) | Kinetic spraying apparatus and method | |
| US5876794A (en) | Process for atomizing a dispersible liquid material | |
| Unal | Influence of nozzle geometry | |
| Dixon | Atomizing molten metals—a review | |
| RU2194091C2 (ru) | Устройство для нанесения покрытий на внутренние поверхности деталей | |
| RU2193454C2 (ru) | Устройство для нанесения покрытий на внешние поверхности деталей | |
| RU2222640C2 (ru) | Устройство для нанесения покрытий на внешние поверхности изделий | |
| Matteazzi et al. | Cold Spray Powders and Equipment | |
| Khor | Production of fine metal and ceramic powders by the plasma melt and rapid solidification (PMRS) process | |
| RU2222639C2 (ru) | Устройство для нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий | |
| CA2384120A1 (en) | Method and device for atomizing molten metals | |
| RU4700U1 (ru) | Устройство для газодинамического напыления покрытий | |
| RU2505622C2 (ru) | Устройство газодинамического нанесения покрытий на внешние цилиндрические поверхности изделий | |
| US11185920B2 (en) | Methods and systems for making metal-containing particles |