Изобретение относится к технологии получения материалов с защитными покрытиями. The invention relates to a technology for producing materials with protective coatings.
Известен способ нанесения металлопорошковых покрытий, включающий формирование потока газопорошковой смеси из мелкодисперсных частиц размером до 200 мкм и ускорение его в сверхзвуковом сопле. A known method of applying metal powder coatings, including the formation of a stream of a gas-powder mixture of fine particles up to 200 microns in size and accelerating it in a supersonic nozzle.
Недостатком этого способа, который является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому принимается в качестве прототипа, заключается в низком коэффициенте использования газопорошковой смеси из-за невозможности получения высоких скоростей частиц при их взаимодействии с материалом подложки, что обуславливает и недостаточное качество напыления. The disadvantage of this method, which is the closest in technical essence to the proposed one, is taken as a prototype, is the low utilization of the gas-powder mixture due to the impossibility of obtaining high particle velocities when interacting with the substrate material, which leads to insufficient spraying quality.
Целью изобретения является повышение коэффициента использования мелкодисперсных частиц и качества напыления. The aim of the invention is to increase the utilization of fine particles and the quality of the spraying.
Поставленная цель достигается тем, что в способе нанесения металлопорошковых покрытий, включающем формирование потока газопорошковой смеси из мелкодисперсных частиц размером до 200 мкм и ускорении его в сверхзвуковом сопле, поток газопорошковой смеси перед подачей в сверхзвуковое сопло нагревают до температуры Т = (0,25-0,65) Тпл, где Тпл - температура плавления материала порошка.This goal is achieved by the fact that in the method of applying metal powder coatings, including the formation of a stream of a gas-powder mixture of finely dispersed particles up to 200 microns in size and accelerating it in a supersonic nozzle, the flow of a gas-powder mixture is heated to a temperature T = (0.25-0 before being fed into a supersonic nozzle , 65) T pl , where T pl is the melting temperature of the powder material.
На чертеже представлена схема устройства, реализующего предложенный способ нанесения металлопорошковых покрытий. The drawing shows a diagram of a device that implements the proposed method of applying metal powder coatings.
Способ осуществляют следующим образом. Формирование потока газопорошковой смеси осуществляют путем подачи через дозатор 1 мелкодисперсных частиц размером до 200 мкм в поток газа, поступающий из источника 2. Затем поток газопорошковой смеси нагревают в теплообменнике 3, выполненном, например, в виде змеевика с электрообогревом ускоряют в сверхзвуковом сопле 4 и направляют на напыляемую поверхность подложки 5. Нагрев потока газопорошковой смеси осуществляют до температуры 0,25-0,65 от температуры плавления материала порошка, что приводит к возрастанию скорости потока газопорошковой смеси, которую можно изменять в зависимости от режима напыления, плавно изменяя температуру потока. The method is as follows. The flow of the gas-powder mixture is carried out by feeding fine particles up to 200 μm in size through the dispenser 1 into a gas stream coming from source 2. Then, the gas-powder mixture stream is heated in a heat exchanger 3, made, for example, in the form of a coil with electric heating, accelerated in a supersonic nozzle 4 and directed on the sprayed surface of the substrate 5. The flow of the gas-powder mixture is heated to a temperature of 0.25-0.65 from the melting temperature of the powder material, which leads to an increase in the gas-powder flow rate mixtures, which can be changed depending on the deposition mode, smoothly changing the flow temperature.
В таблице приведены результаты испытаний предложенного способа для различных материалов порошка, в которой указаны: температура плавления Тпл частиц, температура нагрева потока газопорошковой смеси перед сверхзвуковым соплом и коэффициент использования частиц. Из таблицы следует, что в диапазоне температур нагрева 0,25-0,65 от температуры плавления частиц для испытанных материалов коэффициент использования возрастает. Выбор верхней границы температурного диапазона обусловлен исключением термосилового воздействия потока газопорошковой смеси на материал подложки, что обуславливает высокое качество напыления, особенно для тонкостенных и мелких изделий.The table shows the test results of the proposed method for various powder materials, which indicate: the melting temperature T PL particles, the temperature of the flow of the gas-powder mixture in front of the supersonic nozzle and the utilization of particles. From the table it follows that in the temperature range of 0.25-0.65 of the melting temperature of the particles for the tested materials, the utilization coefficient increases. The choice of the upper limit of the temperature range is due to the exclusion of the thermopower effect of the gas-powder mixture flow on the substrate material, which leads to a high spraying quality, especially for thin-walled and small products.
