RU2035241C1 - Device for flame spraying - Google Patents
Device for flame spraying Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035241C1 RU2035241C1 RU93032765A RU93032765A RU2035241C1 RU 2035241 C1 RU2035241 C1 RU 2035241C1 RU 93032765 A RU93032765 A RU 93032765A RU 93032765 A RU93032765 A RU 93032765A RU 2035241 C1 RU2035241 C1 RU 2035241C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- cylindrical channel
- axial cylindrical
- channel
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий газопламенным методом и предназначено для напыления покрытий из порошковых материалов газовой струей со сверхзвуковой скоростью. The invention relates to devices for coating by a flame method and is intended for spraying coatings of powder materials with a gas jet at a supersonic speed.
Известна конструкция установки, содержащая охлаждаемые проточной водой корпус, камеру сгорания и сверхзвуковое сопло, узел подачи порошковых материалов, включающий бачок с суспензией порошковых материалов фракцией до 6 мк и регулирующую аппаратуру (вентили, предохранительные и обратные клапана, регуляторы пропорционального давления, газовые рубильники) [1]
В качестве прототипа предлагается устройство для сверх звукового газопламенного напыления покрытий из порошковых материалов, содержащее корпус, камеру сгорания, сверхзвуковое сопло, узел подачи порошковых материалов, расположенных соосно камере сгорания, причем сопло выполнено длиной, по меньшей мере, в 5 раз больше диаметра горловины для предотвращения налипания порошковых материалов на стенки канала сопла [2]
Подобные установки широко применяются для напыления покрытий из порошковых материалов. Однако опыт их эксплуатации показывает, что им присущ ряд технических ограничений, к важнейшим из которых относится необходимость применения фракций до 6 мк, вытекающая из их конструктивных особенностей (подача через форсуночные устройства камеры сгорания), что является существенным недостатком, поскольку не обеспечивает необходимую производительность напыления.A known installation design, comprising a housing cooled by running water, a combustion chamber and a supersonic nozzle, a powder material supply unit, including a tank with a suspension of powder materials with a fraction of up to 6 microns and control equipment (valves, safety and non-return valves, proportional pressure regulators, gas switches) [ 1]
As a prototype, a device is proposed for supersonic gas-flame spraying of coatings of powder materials, comprising a housing, a combustion chamber, a supersonic nozzle, a powder material supply unit arranged coaxially with the combustion chamber, the nozzle being made at least 5 times longer than the neck diameter for prevent sticking of powder materials to the walls of the nozzle channel [2]
Such plants are widely used for spraying coatings of powder materials. However, the experience of their operation shows that they have a number of technical limitations, the most important of which include the need to use fractions up to 6 microns, resulting from their design features (supply through the nozzle devices of the combustion chamber), which is a significant drawback, since it does not provide the necessary spraying performance .
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности устройств при сверхзвуковом напылении порошковых материалов. The technical problem to which the invention is directed is to increase the productivity of devices during supersonic spraying of powder materials.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для газопламенного напыления покрытий, содержащем корпус, камеру сгорания, сверхзвуковое профилирован- ное сопло, узел подачи порошкового материала и регулирующую аппаратуру, согласно изобретению, внутренний профиль сопла со стороны расширяющейся части выполнен цилиндрическим с размещенным сменным насадком, содержащим осевой цилиндрический канал, прилегающий к расширяющейся части сопла, переходящий в конический, при этом диаметр осевого цилиндрического канала насадки и его длина составляют соответственно 1,8-2,5 диаметра критического сечения сопла и 3-4 диаметра осевого цилиндрического канала насадка, угол конусности равен 2-5о, а узел подачи содержит дозатор и радиальный канал, образованный отверстиями в сменном насадке, сопле и корпусе.The technical result is achieved by the fact that in the device for flame spraying of coatings comprising a housing, a combustion chamber, a supersonic shaped nozzle, a powder material supply unit and control apparatus according to the invention, the internal profile of the nozzle from the expanding part is cylindrical with a disposable nozzle, containing an axial cylindrical channel adjacent to the expanding part of the nozzle, turning into a conical, while the diameter of the axial cylindrical channel of the nozzle and its length 1.8-2.5 in diameter are respectively the nozzle throat diameter and 3-4 of the axial cylindrical channel of the nozzle, the taper angle is about 2-5, and the delivery unit comprises a dispenser and a radial channel formed by openings in the interchangeable nozzle, the nozzle and the housing .
Подобное выполнение устройства дает возможность использования для сверхзвукового напыления порошковых материалов с диаметром фракций до 140-160 мкм, что обеспечивает необходимую производительность напыления, а также расширяет диапазон эффективного применения установок за счет напыления покрытий из различных материалов, в том числе и керамических. Such an arrangement of the device makes it possible to use powder materials with a diameter of fractions up to 140-160 μm for supersonic spraying, which provides the necessary spraying performance, and also extends the range of effective application of installations by spraying coatings of various materials, including ceramic.
К другим видам технического результата, получение которого обеспечивает применение изобретения, относится возможность за счет использования сменных насадок с различным диаметром отверстия напыления покрытий из различных металлических и керамических порошков с высокой адгезией к детали и низкой пористости покрытия. Other types of technical result, the receipt of which provides the application of the invention, includes the possibility of using interchangeable nozzles with different diameters of the hole for spraying coatings of various metal and ceramic powders with high adhesion to the part and low porosity of the coating.
На чертеже изображено продольное сечение устройства для газопламенного напыления покрытий. The drawing shows a longitudinal section of a device for flame spraying of coatings.
В корпусе 1 размещены камеры сгорания 2 со свеpхзвуковым профилированным соплом 3, в цилиндрическом участке которого размещен сменный насадок 4, содержащий осевой цилиндрический канал, прилегающий к расширяющейся части сопла 3, переходящий в конический, причем диаметр осевого цилиндрического канала и длина осевого цилиндрического канала составляет соответственно (1,8-2,5)хdк и (3-4)хdц, где dk диаметр критического сечения сопла 3, а dц диаметр осевого цилиндрического канала насадки, а угол конусности равен 2-5о. На корпусе 1 закреплен дозатор 5, соединенный радиальным каналом, образованным отверстиями в корпусе 1, сопле 3 и насадке 4, а также регулирующая аппаратура 6.In the
Работа устройства осуществляется следующим образом. После зажжения и горения газообразных компонентов в камере сгорания 2 продукты сгорания истекают через насадок 4 сопла 3 в атмосферу. За счет выполнения в насадке 4 осевого цилиндрического канала, прилегающего к расширяющейся части сопла 3, переходящего в конический с диаметром dц и длиной осевого цилиндрического канала соответственно (1,8-2,5)dц и (3-4)dц и углом конусности, равным 2-5о, движение продуктов сгорания осуществляется со сверхзвуковой скоростью, чем достигается разгон частиц порошковых материалов до требуемых скоростей и нагрев их до необходимой температуры. Оптимальное соотношение геометрических размеров проточных частей устанавливалось в процессе экспериментальных работ, результаты которых показали, что для легкоплавких порошковых материалов целесообразно использование насадка 4 с диаметром отверстия 2,2.2,5 dк, при котором достигается снижение статической температуры продуктов сгорания и исключается сгорание частиц, а для порошковых материалов с высокой температурой плавления насадка с отверстием 1,8.0,2 dк. Согласно экспериментальным данным эффективность разгона частиц порошковых материалов снижается при уменьшении диаметра отверстия насадка 4 ниже 1,8 dк за счет снижения скорости продуктов сгорания, а при увеличении диаметра свыше 2,5 dк за счет снижения скоростного напора. Вероятность налипания частиц порошковых материалов по экспериментальным данным возрастает при увеличении длины цилиндрического канала насадка 4 свыше 4dц (налипание на цилиндрическую часть канала насадка 4) и при уменьшении длины ниже 3dц (налипание на коническую часть канала насадка 4 в силу недостаточной фокусировки частиц порошковых материалов в осевом направлении), а также при уменьшении угла конусности менее 2о. Увеличение угла конусности свыше 5о нецелесообразно из-за расширения сечения струи на выходе из насадка 4, что ведет к перегреву напыляемой детали.The operation of the device is as follows. After ignition and combustion of the gaseous components in the combustion chamber 2, the combustion products flow through
Устройство позволило применять порошковые материалы фракцией 140-160 мк и повысить производительность в 5-8 раз в зависимости от вида применяемых порошковых материалов, при этом качество сцепления напыленного слоя аналогично показателям при плазменном напылении. The device made it possible to use powder materials with a fraction of 140-160 microns and increase productivity by 5-8 times depending on the type of powder materials used, while the adhesion quality of the sprayed layer is similar to that for plasma spraying.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93032765A RU2035241C1 (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Device for flame spraying |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93032765A RU2035241C1 (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Device for flame spraying |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2035241C1 true RU2035241C1 (en) | 1995-05-20 |
| RU93032765A RU93032765A (en) | 1997-03-27 |
Family
ID=20143827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93032765A RU2035241C1 (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Device for flame spraying |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2035241C1 (en) |
-
1993
- 1993-06-23 RU RU93032765A patent/RU2035241C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Катц Н.В. и др. Металлизация распылением. М.: Машиностроение, 1966 с.75. * |
| 2. Патент США N 4416421, кл. B 05B 7/20, 1983. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4245784A (en) | Method and apparatus for providing electrostatically charged airless, round spray with auxiliary gas vortex | |
| RU54825U1 (en) | LIQUID SPRAY | |
| US4502629A (en) | Nozzle assembly for electrostatic spray guns | |
| US4343433A (en) | Internal-atomizing spray head with secondary annulus suitable for use with induction charging electrode | |
| US4370538A (en) | Method and apparatus for ultra high velocity dual stream metal flame spraying | |
| US6972138B2 (en) | Process and device for high-speed flame spraying | |
| US4416421A (en) | Highly concentrated supersonic liquified material flame spray method and apparatus | |
| US4866240A (en) | Nozzle for plasma torch and method for introducing powder into the plasma plume of a plasma torch | |
| EP1700638B1 (en) | Nozzle for cold spray and cold spray apparatus using the same | |
| KR100592833B1 (en) | Cold spray nozzle design | |
| US4456181A (en) | Gas liquid mixing nozzle | |
| EP0823592A2 (en) | Oxygen-fuel burner | |
| EP2195055B1 (en) | Ultrasonic atomizing nozzle with variable fan-spray feature | |
| EP0342388A3 (en) | High-velocity controlled-temperature plasma spray method and apparatus | |
| US5225656A (en) | Injection tube for powder melting apparatus | |
| US6258416B1 (en) | Method for forming a coating on a substrate by thermal spraying | |
| JPH1052660A (en) | Thermal sprayer provided with inner passage liner and component for such sprayer | |
| US5240183A (en) | Atomizing spray nozzle for mixing a liquid with a gas | |
| KR100776194B1 (en) | Nozzle for cold spray and cold spray apparatus using the same | |
| US5384164A (en) | Flame sprayed coatings of material from solid wire or rods | |
| CA2077968C (en) | Air directing ring for fluid spray gun air cap | |
| EP1844175B1 (en) | A thermal spraying method and device | |
| EP0163776A2 (en) | Highly concentrated supersonic flame spray method and apparatus with improved material feed | |
| RU2035241C1 (en) | Device for flame spraying | |
| JP4584291B2 (en) | Rotating atomizing electrostatic coating machine and rotating atomizing coating method |