RU2102528C1 - Coating method - Google Patents
Coating method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2102528C1 RU2102528C1 SU4846807A RU2102528C1 RU 2102528 C1 RU2102528 C1 RU 2102528C1 SU 4846807 A SU4846807 A SU 4846807A RU 2102528 C1 RU2102528 C1 RU 2102528C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- metal
- polydisperse
- coating
- particles
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам нанесения покрытия и к устройствам его осуществления и может быть использовано при нанесении легированного металлического и полимерного покрытия для защиты от коррозии и износа металлоизделий и труб. The invention relates to methods for coating and devices for its implementation and can be used when applying alloyed metal and polymer coatings to protect against corrosion and wear of metal products and pipes.
Известен способ восстановления деталей наплавкой трением порошковыми материалами. Наплавка трением с помощью порошкового материала представляет процесс нанесения на торцевую или боковую поверхность изделия из более легкоплавкого материала. Наплавляемый материал в виде опилок или порошка закладывается в специальную форму, спрессовывается в брикет и после начала вращения приводится в контакт с изделием. На поверхности контакта возникают силы трения с тепловыделением между поверхностью изделия и брикетом. Вращение прекращается по мере наплавления слоя требуемой толщины. Известные способы наплавки основаны на сварке трением под давлением, при котором свариваемые или наплавляемые заготовки нагреваются в результате механического трения их сопряженных поверхностей. A known method of restoring parts by friction surfacing with powder materials. Friction surfacing using powder material is the process of applying to the end or side surface of a product of a more fusible material. The deposited material in the form of sawdust or powder is laid in a special form, pressed into a briquette and, after the start of rotation, is brought into contact with the product. On the contact surface, frictional forces arise with heat release between the surface of the product and the briquette. The rotation stops as the layer of the required thickness is deposited. Known methods of surfacing are based on friction welding under pressure, in which the welded or deposited workpieces are heated as a result of mechanical friction of their mating surfaces.
Машина для сварки и наплавки трением включает комплекс механических, электрических, пневматических и гидравлических устройств для закрепления соединяемых заготовок, их нагрева и пластического деформирования нагретого металла с целью образования сварного или наплавленного соединения или покрытия. A friction welding and surfacing machine includes a set of mechanical, electrical, pneumatic and hydraulic devices for fixing the workpieces to be joined, heating them and plastic deformation of the heated metal to form a welded or deposited joint or coating.
Устройство для сварного или наплавленного соединения или покрытия включает: механизм вращения, механизм торможения, привод усилия, привод вращения, силовую головку, зажим неподвижной заготовки, каретку, суппорт, следящее устройство, осадочную матрицу. A device for a welded or weld joint or coating includes: a rotation mechanism, a braking mechanism, a force drive, a rotation drive, a power head, a clamp of a fixed workpiece, a carriage, a support, a tracking device, a precipitation matrix.
Недостатками существующих способов-прототипов является существенный прогрев детали вглубь от места контакта и возможное коробление детали, металлоизделия, трубы, сложность процесса и его регулировки, трудность нанесения сплошности защитного покрытия наплавкой трением. Сложность наплавки трением на изделия не кругового сечения. The disadvantages of the existing prototype methods are the substantial heating of the part inland from the point of contact and the possible warpage of the part, hardware, pipe, the complexity of the process and its adjustment, the difficulty of applying the continuity of the protective coating by friction welding. The complexity of friction surfacing on non-circular products.
Недостатками существующих устройств является относительная сложность конструкции, устройства и управления процессом. The disadvantages of existing devices is the relative complexity of the design, device and process control.
Целью изобретения является повышение технологичности процесса и упрощение устройства, повышение коррозионноизносостойкости защитного покрытия на металлоизделиях асимметричной формы деталей, труб и резервуаров, включая изделия и форм вращения, т.е. кругового симметричного сечения, повышение производительности и качества покрытия, управляемости процесса. The aim of the invention is to improve the processability and simplification of the device, increase the corrosion resistance of the protective coating on metal products of asymmetric shapes of parts, pipes and tanks, including products and forms of rotation, i.e. circular symmetrical section, increasing productivity and coating quality, process controllability.
Суть способа состоит в получении и нанесении защитного покрытия на металлоизделия произвольной формы наплавкой трением металло- или полимердисперсного потока газо- или гидросмеси со сверхзвуковой скоростью динамического потока, направленного под углом оптимального трения к защищаемой поверхности. Обычно это угол от 7 до 70o. Предел 90o.The essence of the method is to obtain and apply a protective coating on metal products of arbitrary shape by friction welding of a metal or polymer dispersed flow of a gas or hydraulic mixture with a supersonic speed of a dynamic flow directed at an optimum friction angle to the surface to be protected. Usually this is an angle from 7 to 70 o . The limit is 90 o .
Наплавка трением в предлагаемом изобретении осуществляется металло- или полимердисперсным динамическим потоком. В зависимости от угла атаки, в общем случае, изменяющемся от 0 до 90o, происходит торможение газового потока, несущего дисперсные частицы металла или полимера в виде газовзвеси, например цинковой пыли или порошка алюминия, титана или оксидов металлов. При торможении потока повышается температура и осуществляется разогрев частиц, которые могут быть от коллоидно-дисперсной формы до порошка и, или находиться в форме аэрозольных частиц металла. В момент контактного газодинамического трения с поверхностью металла выделяется тепло трения, частицы оплавляются, образуя наплавленный защитный слой. Таким образом, трущейся деталью в предлагаемом изобретении является полидисперсная газовзвесь или гидросмесь, вытекающая из сопла Лаваля со сверхзвуковой скоростью.Friction surfacing in the present invention is carried out by a metal or polymer dispersed dynamic flow. Depending on the angle of attack, in the general case, varying from 0 to 90 ° , there is a deceleration of the gas stream carrying dispersed particles of metal or polymer in the form of a gas suspension, for example zinc dust or powder of aluminum, titanium or metal oxides. When the flow is inhibited, the temperature rises and particles are heated, which can be from a colloidal-dispersed form to a powder and, or in the form of aerosol metal particles. At the moment of contact gas-dynamic friction with the metal surface, friction heat is released, the particles melt, forming a deposited protective layer. Thus, the rubbing part in the present invention is a polydisperse gas suspension or hydraulic mixture flowing from a Laval nozzle at a supersonic speed.
Полидисперсная взвесь металла или пластмассы (полимера размолотая эпоксидная затвердевшая смола или поливинилхлорид) может находиться во взвешенном состоянии в баллоне или в форме гидросмеси, которая затягивается в горловину сопла Лаваля (или впрыскивается форсункой) на выходе из сопла капельки гидросмеси при сверхзвуковых скоростях мгновенно взрывообразно вскипают и испаряются, цинковая пыль, находящаяся, например, в гидросмеси, приобретает дополнительный импульс, и со сверхзвуковой скоростью частицы цинка трутся о поверхность защищаемой поверхности металлоизделия, трубы или стального резервуара, выделяя тепло, достаточное для расплавления частиц металла и образования наплавленного покрытия. Таким образом, сопло Лаваля может работать газовым потоком (инертным газом, воздухом или любым другим газом, включая хлоргаз с подачей диоксида титана и осаждения тетрахлорида на защищаемую поверхность) и засасывать газовзвесь, или гидросмесь, или металлическую пыль, или порошок (алюминия, титана), неся дисперсные частицы со сверхзвуковой скоростью, обеспечивая наплавку газодинамическим трением, которая является после охлаждения защитным наплавленным покрытием, полученным газодинамическим трением, а не механическим, как по прототипу. В этом усматривается новизна и полезность, поскольку газовым потоком легко управлять, меняя угол атаки и скорость потока или, и, концентрацию полидисперсного металла или измельченных отходов пластмассы-полимеров. A polydisperse suspension of a metal or plastic (polymer ground epoxy hardened resin or polyvinyl chloride) can be suspended in a cylinder or in the form of a hydraulic mixture, which is drawn into the neck of the Laval nozzle (or injected with a nozzle) at the exit of the nozzle, droplets of hydraulic mixtures instantly supersonic evaporate, zinc dust, which is, for example, in a hydraulic mixture, acquires an additional impulse, and with supersonic speed, the zinc particles rub against the surface device aboard the surface of metal pipes or steel tank, releasing heat, sufficient to melt the metal particles and formation of the deposited coating. Thus, the Laval nozzle can work with a gas stream (inert gas, air or any other gas, including chlorine gas with the supply of titanium dioxide and the deposition of tetrachloride on the protected surface) and suck in a gas suspension, or hydraulic mixture, or metal dust, or powder (aluminum, titanium) carrying dispersed particles with supersonic speed, providing surfacing with gas-dynamic friction, which after cooling is a protective deposited coating obtained by gas-dynamic friction, and not mechanical, as in the prototype. This is seen as novelty and usefulness, since the gas stream is easy to control by changing the angle of attack and the flow rate or, and, the concentration of polydispersed metal or crushed waste plastic-polymers.
Способ также не исключает и работу сопла Лаваля потоком полидисперсной газовзвеси с выходом на срезе сопла Лаваля полидисперсных частиц металла или пластмассы со сверхзвуковой скоростью и расплавлением их газодинамическим трением при контакте наносимого материал с защищаемой поверхностью с образованием наплавленного защитного покрытия, предохраняющего основной металл от коррозии и износа. The method also does not exclude the operation of the Laval nozzle by the flow of a polydisperse gas suspension with the exit at the cut of the Laval nozzle of polydisperse particles of metal or plastic with supersonic speed and melting by gas-dynamic friction upon contact of the applied material with the surface to be protected to form a deposited protective coating that protects the base metal from corrosion and wear .
Для получения особо качественных покрытий нанесение наплавленного газодинамическим трением покрытия может осуществляться в вакууме. Для нанесения тугоплавких защитных покрытий на металлоизделия полидисперсным частицам металла или другого материала придается заряд, а частицы дополнительно разгоняются электромагнитным полем (магнитным или электростатическим) путем внешней обмотки сопла Лаваля соленоидной катушкой, повторяющей форму сопла Лаваля. To obtain particularly high-quality coatings, the coating deposited by gas-dynamic friction can be applied in a vacuum. To apply refractory protective coatings to metal products, polydispersed particles of metal or other material are charged, and the particles are additionally accelerated by an electromagnetic field (magnetic or electrostatic) by external winding of the Laval nozzle with a solenoid coil that repeats the shape of the Laval nozzle.
По другому варианту наплавленные газодинамическим трением покрытия могут получаться и наноситься очередью выстрелов полидисперсного, порошкового или гранулированного защитного материала из автоматического устройства на защищаемую металлическую поверхность. При этом производительность защитных покрытий наплавкой газодинамическим трением будет зависить от скорострельности защитного порошка или гранул материала, размещаемого в гильзе патрона (или другого устройства) и от угла атаки к поверхности защищаемого металла. При этом в качестве автоматического устройства может быть использовано автоматическое стрелковое оружие: автоматы и пулеметы, гильзы патронов которых заряжены порошком или гранулами защитного наплавляемого материала. Для нанесения наплавленных покрытий газодинамическим трением могут быть в первую очередь использованы легкоплавкие материалы или металлы: цинк, алюминий, титан, пластмасса, твердая эпоксидная смола и др. In another embodiment, the coatings deposited by gas-dynamic friction can be obtained and applied by a burst of shots of a polydisperse, powder or granular protective material from an automatic device onto a protected metal surface. In this case, the performance of protective coatings by gas-dynamic friction deposition will depend on the rate of protective powder or granules of the material placed in the cartridge sleeve (or other device) and on the angle of attack to the surface of the protected metal. In this case, as an automatic device, automatic small arms can be used: machine guns and machine guns, cartridge cases of which are loaded with powder or granules of a protective surfaced material. For deposition of deposited coatings by gas-dynamic friction, low-melting materials or metals can be primarily used: zinc, aluminum, titanium, plastic, solid epoxy resin, etc.
Для нанесения особо ответственных наплавленных защитных покрытий на поверхность металлоизделий: деталей и труб, процесс нанесения осуществляется в вакууме с остаточным давлением не более 1,2 • 10-2Па. В этом случае деталь, металлоизделие помещается в вакуум-камеру или из трубы отсасывается газ, воздух. Контактное трение осуществляется газодинамическим путем с углом атака полидисперсного потока 7-90o.For the application of especially responsible deposited protective coatings on the surface of metal products: parts and pipes, the application process is carried out in vacuum with a residual pressure of not more than 1.2 • 10 -2 Pa. In this case, the part, the metal product is placed in a vacuum chamber or gas, air is sucked out of the pipe. Contact friction is carried out in a gas-dynamic manner with an angle of attack of a polydisperse flow of 7-90 o .
Устройство для наплавки покрытий газодинамическим трением полидисперсного потока о поверхность металлоизделия включает форсунку 1 с соплом Лаваля 2, баллон 3 с полидисперсным защитным материалом, находящийся в состоянии газо- или гидросмеси под давлением сжатого газа от компрессора 4, распределительную перфорированную гребенку 7, вакуум-камеру 8, регулировочные вентили 9, металлоизделие 10. A device for surfacing coatings by gas-dynamic friction of a polydisperse flow on a metal surface includes a nozzle 1 with a Laval
Для дополнительного разгона частиц сопло Лаваля размещается внутри соленоида 5 (соленоидной катушки), повторяющего форму сопла Лаваля, по которому пропускается электроток от источника тока 6. For additional dispersal of particles, the Laval nozzle is placed inside the solenoid 5 (solenoid coil), repeating the shape of the Laval nozzle, through which electric current is passed from the
В качестве полидисперсного защитного материала применим металлический порошок, металлическая пыль, гранулы, аэрозоль, коллоидно-дисперсная взвесь металлов, их оксидов и гидрозолей, гидроокисей, причем полидисперсный порошок подается в виде газовзвеси или, и, суспензии коллоидно-дисперсных частиц в воде или другой жидкости. As a polydisperse protective material, metal powder, metal dust, granules, aerosol, colloidal dispersed suspension of metals, their oxides and hydrosols, hydroxides are used, and the polydisperse powder is supplied in the form of a gas suspension or, and, a suspension of colloidal dispersed particles in water or another liquid .
Устройство работает следующим образом. В сопло Лаваля 2 форсунки 1 помещается сжатый газ от компрессора 4. Поток газа в конфузоре сопла Лаваля может иметь дозвуковую скорость, но при подходе к суженной части сопла Лаваля скорость газового потока возрастает в горловине сопла Лаваля и диффузоре его до сверхзвуковой и выше, равной 1-20 скоростей звука. Полидисперсный защитный материал в баллоне 3 приводится во взвешенное состояние в форме газо- или гидросмеси, например коллоидно-дисперсной металлической пыли посредством сжатого газа и распределительной перфорированной гребенки 7 и подается (подсасывается) в сопло Лаваля 2, выходя с диффузорной части сопла Лаваля со сверхзвуковой скоростью полидисперсного потока, контактирующего с защищаемой поверхностью металлоизделия под углом 7-90o. В результате газодинамического трения и торможения полидисперсного потока полидисперсный защитный материал за счет выделения тепла трения расплавляется и наплавляется на поверхность металлоизделия. Толщина наплавляемого покрытия легко регулируется скоростью полидисперсного потока, его консистенцией (концентрацией частиц и их диаметром) и углом контактного трения.The device operates as follows. The compressed gas from compressor 4 is placed in the Laval
Для дополнительного разгона частиц полидисперсного материала размыкается электрическая цепь между соленоидом 5 и источником тока 6, при этом на частицы действует электромагнитное поле, выталкивающее полидисперсные частицы из соленоида и сопла Лаваля. For additional dispersal of the particles of the polydisperse material, an electric circuit is opened between the
Схема такого устройства показана на фиг. 1. A diagram of such a device is shown in FIG. one.
По другому варианту форсунка 1 представляет собой камеру сгорания, выполненную в форме сопла Лаваля, как показано на фиг. 2. In another embodiment, the nozzle 1 is a combustion chamber made in the form of a Laval nozzle, as shown in FIG. 2.
В камеру сгорания 1 подводится горючий газ, например метан или нефтяной газ, и окислитель кислород посредством соответствующих патрубков 2 и 3. В камере 1 устанавливается электросвеча-запальник 4. Смесь воспламеняется и продукты сгорания со сверхзвуковой скоростью истекают из сопла Лаваля, где на пути потока впрыскивается полидисперсный материал, что может быть осуществлено в диффузорной части или на выходе из нее. Далее полидисперсный поток направляется на металлоизделие, где вследствие газодинамического трения и торможения полидисперсного потока выделяется тепло, достаточное для наплавки покрытия защитного материала на металлоизделии 5. Вакуум-камера 8. Combustible gas 1, for example methane or petroleum gas, is supplied to the combustion chamber 1, and oxygen is oxidized by means of the
Для дополнительного разгона частиц и продуктов сгорания сопло Лаваля камеры сгорания 1 размещается в соленоиде, подключаемом к источнику тока 6. For additional acceleration of particles and combustion products, the Laval nozzle of the combustion chamber 1 is placed in a solenoid connected to a
По третьему варианту наплавка защитного покрытия на металлоизделие осуществляется газодинамическим трением выстреливаемого защитного материала очередью из автоматического стрелкового или реактивного оружия под углом контактного трения 7-90o. Для этой цели полидисперсный защитный материал в виде порошка или гранул засыпается в боевой патрон, заливается эпоксидной смолой или герметизируется другим термопластичным материалом. Патроны, начиненные защитным материалом, располагаются в кассете, которая подается в ствол стрелкового автоматического оружия, например автомат, пулемет, ракетное реактивное оружие по типу "Катюши", и выстреливается на мишень - металлоизделие под контактным углом трения 7-90o. При этом на металлоизделии образуется наплавленный слой из защитного материала. Боевой патрон помимо защитного материала в порошковой и, или гранульной форме содержит взрывчатое вещество, например порох, и капсюль. Патроны в виде кассет направляются, например, в замковую часть ствола, где посредством ударника детонирует капсюль и осуществляется газодинамическое горение пороха с давлением на дисперсный и полидисперсный защитный материал. Таким образом, по третьему варианту устройство содержит боевой патрон, начиненный защитным материалом, или патроны, располагаемые в ленточной или дисковой кассете и посылаемые в ствол автоматического стрелкового орудия, например автомат или пулемет. Для производства особо качественных покрытий, полученных наплавкой газодинамическим трением защитного материала о поверхность металлоизделия, выстрелы очередью осуществляются на защищаемое металлоизделие в вакууме с остаточным давлением не более 1,2 • 10-2 Па. Особо качественные покрытия путем наплавки газодинамическим трением в вакууме достигаются за счет более высоких скоростей потока и выделения вредных газов из наплавляемого материала в момент контактного трения, в том числе и при ударе.According to the third option, the protective coating is deposited onto the metal product by gas-dynamic friction of the protective material being shot by a burst of automatic small arms or jet weapons at an angle of contact friction of 7-90 o . For this purpose, a polydisperse protective material in the form of powder or granules is poured into a live cartridge, filled with epoxy resin or sealed with another thermoplastic material. The cartridges filled with protective material are located in the cartridge, which is fed into the barrel of a small automatic weapon, for example an automatic machine gun, a machine gun, rocket-propelled weapons of the Katyusha type, and is fired at a target - metal product with a contact friction angle of 7-90 o . In this case, a deposited layer of protective material is formed on the metal product. Combat cartridge in addition to protective material in powder and granular form contains explosives, such as gunpowder, and a capsule. Cartridges in the form of cartridges are sent, for example, to the castle part of the barrel, where the capsule is detonated by means of a hammer and gas-dynamic combustion of the powder is carried out with pressure on the dispersed and polydisperse protective material. Thus, according to the third embodiment, the device comprises a live cartridge filled with protective material, or cartridges located in a tape or disk cassette and sent to the barrel of an automatic shooting gun, for example, an automatic machine gun or machine gun. For the production of particularly high-quality coatings obtained by surfacing by gas-dynamic friction of the protective material on the surface of the metal product, shots are fired in turn on the protected metal product in vacuum with a residual pressure of not more than 1.2 • 10 -2 Pa. Particularly high-quality coatings by surfacing by gas-dynamic friction in vacuum are achieved due to higher flow rates and the release of harmful gases from the deposited material at the moment of contact friction, including during impact.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. В форсунку 1 с соплом Лаваля 2 подается газ под давлением 0,5 МПа, а из баллона 3 засасывается коллоидно-дисперсный материал в виде металлической пыли цинка, суспендированной в воде. В диффузной части сопла Лаваля суспензия из полидисперсного материала цинка с размером частиц 1-10 мкм распыляется до аэрозольных частиц жидкости, например воды или ГКЖ-94, содержащих частицы металла и со сверхзвуковой скоростью, равной 400 м/с, газодинамический полидисперсный поток осуществляет контактное трение с наплавкой защитного слоя покрытия за счет расплавления частиц при трении и торможении газодинамического потока о поверхность металлоизделия при различных углах атаки от 7 до 90o. При этом прочносцепленные покрытия после остывания наплавленного слоя образуются при контактном угле атаки, равном 30-90o, а при углах атаки 7-30o образуются менее прочно сцепленные наплавленные покрытия. Расход полидисперсной суспензии цинковой пыли составил 5-10 г/с. Расстояние от среза сопла Лаваля до поверхности металлоизделия из стали Ст.20 составляло 100-200 мм. Толщина покрытия наплавкой составляет 5-10 мкм, по характеру оцинкованная поверхность стали. Аналогичные результаты получаются при газодинамическом трении частиц алюминиевой пыли, наносимой на металлоизделие в форме газовзвеси из баллона 3. Покрытие предотвращает коррозию стали в воде на 99%
Пример 2. Условие то же, что и в примере 1, но наплавленный слой наносится из полидисперсного оксида алюминия (Al2O3) с размером частиц 1-10 мкм на металлоизделие в виде детали из стали Ст.20 прямоугольной формы. Нанесение наплавленного покрытия из оксида алюминия осуществлено путем полидисперсного потока воздуха в вакууме с остаточным давлением 1,2 • 10-2 Па. При этом толщина покрытия после охлаждения наплавки до комнатной температуры, равной окружающей среде, составила 5-10 мкм. Скорость газового потока увеличилась до 480 м/с. Степень защиты стального металлоизделия алюминированным наплавным слоем составила от коррозии в минерализованной пластовой воде хлоркальциевого типа с солесодержанием 30 г/л 100% Покрытие хорошо сцеплено при угле атаки 70o с металлоизделием.Example 1. In a nozzle 1 with a
Example 2. The condition is the same as in example 1, but the deposited layer is deposited from polydispersed aluminum oxide (Al 2 O 3 ) with a particle size of 1-10 μm on the metal product in the form of a steel part of steel Rectangular 20. The deposited coating of alumina was applied by polydisperse air flow in vacuum with a residual pressure of 1.2 • 10 -2 Pa. The thickness of the coating after cooling the surfacing to room temperature equal to the environment was 5-10 microns. The gas flow rate increased to 480 m / s. The degree of protection of steel metal products with an aluminized overfill layer amounted to corrosion in mineralized formation water of calcium chloride type with a salinity of 30 g / l 100%. The coating is well adhered at a metal angle of attack of 70 o .
Пример 3. В камеру сгорания, выполненную в форме сопла Лаваля, подается метан и кислород. Горючая смесь воспламеняется электрозапальником (электросвечой). Сверхзвуковая скорость продуктов сгорания достигается с помощью сопла Лаваля. Подсос полидисперсного материала осуществляется в зону с минимальным давлением в сопле Лаваля, а скорость полидисперсного потока достигает сверхзвуковой, порядка 660 м/с (2 Маха). В качестве защитного полидисперсного материала применен порошок титана TiO2, крупностью 10-1 мкм. Наплавленное защитное покрытие нанесено на деталь из стали Ст.20 на расстоянии 200 мм от среза сопла (диффузора) под углом контактного трения 70o. Толщина титанированного защитногo наплавного слоя составила 15 мкм с эффектом защиты от коррозии в пластовой воде по примеру 2, равным 100%
Пример 4. Условия те же, что и в примере 3, только сопло Лаваля размещается внутри соленоида, повторяющего по форме сопло Лаваля, по которому пропускается ток от источника тока. При этом скорость полидисперсного газодинамического потока возрастает до 990 м/с (ЗМ), а толщина покрытия при угле контактного трения 70o становится равной 27-37 мкм с эффектом защиты от коррозии и износа абразивного в пластовой воде 100%
Пример 5. В боевой патрон засыпается защитный полидисперсный материал в виде металлического порошка 10-50 мкм Al2O3 и выстреливается из автомата на металлоизделие под углом 90o со скорострельностью 600 выстрелов в минуту, при этом начальная скорость полидисперсного потока составляет порядка 900 м/с. Расстояние до поверхности металлоизделия составляет 5 м. При этом толщина наплавленного защитного покрытия составила 30 мкм. То же при стрельбе в вакууме 50 мкм. Эффект защиты от коррозии и абразивного износа в пластовой воде по примеру 2 в присутствии песка крупностью 0,25 мм при скорости движения пластовой воды 2 м/с составил 100% При этом сцепляемость наплавленного алюминиевого покрытия настолько высока, что не отбивается даже молотком. По-видимому образуется наплавленно-сваренное с основой металла из стали Ст. 20 алюминиевое защитное покрытие.Example 3. In the combustion chamber, made in the form of a Laval nozzle, methane and oxygen are supplied. The combustible mixture is ignited by an electric igniter (electric candle). The supersonic velocity of the combustion products is achieved using a Laval nozzle. The polydisperse material is sucked into the zone with the minimum pressure in the Laval nozzle, and the polydisperse flow velocity reaches supersonic, about 660 m / s (Mach 2). As a protective polydisperse material, titanium powder TiO 2 with a particle size of 10-1 μm was used. The deposited protective coating is applied to a part of steel St.20 at a distance of 200 mm from the nozzle exit (diffuser) at an angle of contact friction of 70 o . The thickness of the titanated protective surfacing layer was 15 μm with the effect of corrosion protection in produced water according to example 2, equal to 100%
Example 4. The conditions are the same as in example 3, only the Laval nozzle is placed inside the solenoid, repeating the shape of the Laval nozzle, through which current is passed from the current source. In this case, the velocity of the polydisperse gas-dynamic flow increases to 990 m / s (ZM), and the coating thickness at a contact friction angle of 70 o becomes equal to 27-37 μm with the effect of protection against corrosion and wear of abrasive in formation water 100%
Example 5. The protective cartridge is filled with a protective polydisperse material in the form of a metal powder of 10-50 μm Al 2 O 3 and is fired from the machine gun at a metal product at an angle of 90 o with a rate of 600 rounds per minute, while the initial speed of the polydisperse stream is about 900 m / from. The distance to the metal surface is 5 m. The thickness of the deposited protective coating was 30 μm. The same when shooting in a vacuum of 50 microns. The corrosion and abrasion protection effect in the produced water according to example 2 in the presence of sand with a grain size of 0.25 mm at a velocity of movement of produced water of 2 m / s was 100%. Moreover, the adhesion of the deposited aluminum coating is so high that it cannot be beaten off even with a hammer. Apparently a weld-in welded with a metal base of steel is formed. 20 aluminum sheeting.
Пример 6. Условия те же, что и в примере 5, только защитный материал в виде гранул ⌀ 2-5 мм засыпаются в патроны, запасовываются в кассету пулемета и выстреливаются под углом 70o к защищаемой поверхности металлоизделия в виде листа, укрепленного на станине. Гранулы выполнены из пластмассы и вылетают под действием газодинамического потока со скоростью 850 м/с, при этом на металлоизделии образуется наплавленное пластмассовое защитное покрытие толщиной 140 мкм.Example 6. The conditions are the same as in example 5, only protective material in the form of granules ⌀ 2-5 mm is poured into cartridges, stored in a machine gun cartridge and fired at an angle of 70 o to the protected surface of the metal product in the form of a sheet mounted on a bed. The granules are made of plastic and fly out under the action of a gas-dynamic flow at a speed of 850 m / s, while a deposited plastic protective coating 140 microns thick is formed on the metal product.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4846807 RU2102528C1 (en) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Coating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4846807 RU2102528C1 (en) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Coating method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2102528C1 true RU2102528C1 (en) | 1998-01-20 |
Family
ID=21525120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4846807 RU2102528C1 (en) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Coating method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2102528C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527234C1 (en) * | 2013-07-22 | 2014-08-27 | Виктор Иванович Кубанцев | Method of producing protective coatings |
-
1990
- 1990-07-03 RU SU4846807 patent/RU2102528C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527234C1 (en) * | 2013-07-22 | 2014-08-27 | Виктор Иванович Кубанцев | Method of producing protective coatings |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2714563A (en) | Method and apparatus utilizing detonation waves for spraying and other purposes | |
| US5262206A (en) | Method for making an abradable material by thermal spraying | |
| US3996398A (en) | Method of spray-coating with metal alloys | |
| US7105205B2 (en) | Densification of thermal spray coatings | |
| EP0484533B1 (en) | Method and device for coating | |
| JP2006161161A (en) | Vacuum cold spray process | |
| MXPA03009813A (en) | A apparatus and process for solid-state deposition and consolidation of high velocity powder particles using thermal plastic deformation. | |
| CN101218369B (en) | Methods and apparatuses for material deposition | |
| EP2707172A1 (en) | Process for cladding a substrate | |
| CA2624466A1 (en) | Flame spraying process and apparatus | |
| JP2005187890A (en) | Powder for thermal spraying | |
| RU2102528C1 (en) | Coating method | |
| WO2007091102A1 (en) | Kinetic spraying apparatus and method | |
| US3640760A (en) | Coated screens | |
| US20150086725A1 (en) | Thermal spray method integrating selected removal of particulates | |
| US3505101A (en) | High temperature wear resistant coating and article having such coating | |
| EP3227032B1 (en) | Thermal spray method integrating selected removal of particulates | |
| Gorlach | A new method for thermal spraying of Zn–Al coatings | |
| EP0505561A1 (en) | A low temperature process of applying high strength metal coatings to a substrate and article produced thereby | |
| GB2393452A (en) | Superfine powder and spraying | |
| RU164U1 (en) | Powder spraying device | |
| GB2157208A (en) | Apparatus for explosive-abrasive surfacing and spraying | |
| RU2195515C2 (en) | Method for applying coats of powder materials | |
| JPH0299155A (en) | Detonation spray apparatus | |
| GB2415708A (en) | High velocity oxy-fuel spraying system utilising superfine powder particles |