RU2140843C1

RU2140843C1 - Method for abrasive-jet treatment

Info

Publication number: RU2140843C1
Application number: RU97116769A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Коберниченко; А.Н. Бауков
Original assignee: Военный автомобильный институт
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-11-10

Abstract

FIELD: abrasive-jet treatment of parts, mainly parts being bodies of revolution before deposition of gasothermic coating onto them. SUBSTANCE: path of abrasive particles is changed after they are jumped back from treated surface again towards said surface by means of double-phase air flow. Streams of compressed air are fed in such a way that they are inclined by angle equal to 30-45 degrees relative to generatrix of treated part one opposite to another and inclined by angle equal to 75-85 degrees relative to tangent line. Abrasive particles are fed in such a way that they are inclined by angle equal to 60-75 degrees relative to the same tangent line and normally relative to generatrix. EFFECT: enhanced adhesion strength of gasothermic coatings. 1 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области абразивоструйной обработки деталей, преимущественно имеющих форму тел вращения, перед нанесением газотермического покрытия. The invention relates to the field of abrasive blasting of parts, mainly in the form of bodies of revolution, before applying a thermal spray coating.

Известен способ абразивоструйной обработки деталей, при котором рабочим частицам сообщают движение по дуговой траектории, при этом отсос осуществляют на входе рабочих частиц в зону обработки и заканчивают на выходе из нее. A known method of abrasive blasting of parts, in which the working particles are informed of the movement along an arc trajectory, while the suction is carried out at the entrance of the working particles to the processing zone and is finished at the exit from it.

Недостатком известного способа является то, что его использование для подготовки деталей, имеющих форму тел вращения, к плазменному напылению не позволяет получить высокую адгезионную прочность покрытия. При обработке детали на ее поверхности формируются риски, направление которых совпадает с направлением тангенциальных напряжений, возникающих при работе газотермических покрытий в условиях трения. Последние стремятся сдвинуть напыленное покрытие относительно вала. The disadvantage of this method is that its use for the preparation of parts having the form of bodies of revolution for plasma spraying does not allow to obtain a high adhesive strength of the coating. When machining a part, risks are formed on its surface, the direction of which coincides with the direction of the tangential stresses arising from the operation of gas-thermal coatings under friction. The latter tend to shift the sprayed coating relative to the shaft.

Изобретение направлено на увеличение адгезионной прочности газотермических покрытий. The invention is aimed at increasing the adhesion strength of gas-thermal coatings.

Решение поставленной задачи достигается тем, что траекторию движения частиц изменяют после их отскока от обрабатываемой поверхности в направлении к этой поверхности посредством двухфазного воздушного потока, причем струи сжатого воздуха подают под углом 30-45^o к образующей обрабатываемой детали навстречу друг к другу и под углом 75-85^o к касательной.The solution of this problem is achieved by the fact that the trajectory of the particles is changed after they bounce from the surface to be processed towards this surface by means of a two-phase air flow, and jets of compressed air are fed at an angle of 30-45 ^o to the generatrix of the workpiece towards each other and at an angle of 75 -85 ^o to the tangent.

Существенным отличием от прототипа является то, что при абразивоструйной обработке деталей траекторию движения частиц абразива изменяют после их отскока от обрабатываемой поверхности в направлении к этой поверхности посредством двухфазного воздушного потока, причем струи сжатого воздуха подают под углом 30-45^o к образующей обрабатываемой детали навстречу друг к другу под углом 75-85^o к касательной.A significant difference from the prototype is that when abrasive blasting parts, the trajectory of the particles of the abrasive is changed after they bounce from the surface to be processed towards this surface by means of a two-phase air flow, and jets of compressed air are fed at an angle of 30-45 ^o to the forming part to meet each other to a friend at an angle of 75-85 ^o to the tangent.

Заявленный способ соответствует категории "Новизна" и позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенное отличие". The claimed method meets the category of "Novelty" and allows us to conclude that the criterion of "Significant difference".

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа. The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method.

Изобретение осуществляется следующим образом. The invention is as follows.

Деталь 1, подлежащую абразивоструйной обработке, устанавливают в патрон вращателя, подводят к ней дробеструйный пистолет 2 и пневматические сопла 3 (фиг. 1). При этом, дробеструйный пистолет устанавливают под углом 60-75^o к касательной CD и перпендкулярно образующей AB, пневматические сопла под углом 30-50^o к образующей AB и под углом 80^o к касательной CD (фиг. 1). Вкючают вращатель и устанавливают частоту вращения n = 20 об/мин. Под давлением 6 кгс/см² подают воздух к пневматическим соплам. После этого включают дробеструйный пистолет. Абразив (стальная дробь ДСК - ГОСТ 11964-81 E), вылетая из сопла дробеструйного пистолета под давлением 4-5 кгс/см² под углом 60-75^oC к касательной, попадает на поверхность обрабатываемой детали. Учитывая, что деталь вращается по часовой стрелке со стороны патрона, т.е. навстречу струе абразива, а также деформируемость поверхностного слоя детали и неправильную геометрическую форму абразива, последний отскакивает от обрабатываемой поверхности под углом 75-85^o и попадает в зону действия двухфазного воздушного потока. Струи сжатого воздуха изменяют траекторию движения абразива - повторно подают его на обрабатываемую деталь под углом 75-85^o к касательной и 30-45^o к образующей детали. Частицы абразива, ударяясь о поверхность детали, образуют на ней множество дополнительных рисок, направленных под углом 70-95^o к касательной детали. Это препятствует сдвигу напыленного покрытия относительно детали при ее работе в условиях трения и в целом повышает его адгезионную прочность.Part 1, subject to abrasive blasting, is installed in the cartridge of the rotator, down to it a shot blast gun 2 and pneumatic nozzles 3 (Fig. 1). In this case, the bead-blasting gun is installed at an angle of 60-75 ^o to the tangent CD and perpendicular to forming AB, pneumatic nozzles at an angle of 30-50 ^o to the generatrix AB and at an angle of 80 ^o to the tangent CD (Fig. 1). Turn on the rotator and set the speed n = 20 rpm Under a pressure of 6 kgf / cm ^2, air is supplied to the pneumatic nozzles. Then turn on the bead-blasting gun. Abrasive (steel shot DSC - GOST 11964-81 E), flying out of the nozzle of a shot blasting gun at a pressure of 4-5 kgf / cm ² at an angle of 60-75 ^o C to the tangent, hits the surface of the workpiece. Given that the part rotates clockwise from the side of the cartridge, i.e. towards the abrasive jet, as well as the deformability of the surface layer of the part and the irregular geometric shape of the abrasive, the latter bounces from the surface to be machined at an angle of 75-85 ^o and falls into the zone of action of the two-phase air flow. The jets of compressed air change the trajectory of the abrasive - it is re-fed to the workpiece at an angle of 75-85 ^o to the tangent and 30-45 ^o to the forming part. The particles of the abrasive, hitting the surface of the part, form on it many additional patterns directed at an angle of 70-95 ^o to the tangent part. This prevents the shift of the sprayed coating relative to the part during its operation under friction conditions and generally increases its adhesive strength.

Пример. Плазменным напылением наносили покрытие (порошок ПН 85 Ю 15) толщиной 1 мм на две партии цилиндрических образцов диаметром d = 75 мм. Перед напылением обе партии подготавливались абразивоструйной обработкой. Первая партия способом, указанным в прототипе, вторая - предлагаемым способом. Обработка образцов второй партии осуществлялась на следующем технологическом режиме: частота вращения детали n = 20 об/мин; давление воздуха, подаваемого к дробеструйному пистолету, P₁ = 4 кгс/см²; давление воздуха, подаваемого к пневматическим соплам, P₂ = P₃ = 6 кгс/см². Дистанция абразивоструйной обработки и подачи воздуха составляла 120 мм. Плазменное покрытие на образцы обеих групп наносилось на одинаковом технологическом режиме.Example. A plasma coating was applied (plasma powder PN 85 10) with a thickness of 1 mm to two batches of cylindrical samples with a diameter of d = 75 mm. Before spraying, both parties were prepared by abrasive blasting. The first batch of the method specified in the prototype, the second - the proposed method. The processing of samples of the second batch was carried out in the following technological mode: part rotation speed n = 20 rpm the pressure of the air supplied to the shot blast gun, P ₁ = 4 kgf / cm ² ; the pressure of the air supplied to the pneumatic nozzles, P ₂ = P ₃ = 6 kgf / cm ² . The distance of abrasive blasting and air supply was 120 mm. Plasma coating on the samples of both groups was applied at the same technological mode.

Покрытия, напыленные плазменной струей на образцы обеих групп, испытывали на адгезионную прочность при тангенциальном сдвиге. Результаты испытаний (табл. ) позволяют сделать вывод, что применение предлагаемого способа подготовки деталей к газотермическому напылению в 1,75 раза увеличивает адгезионную прочность получаемых покрытий при испытании на тангенциальный сдвиг. Coatings sprayed by a plasma jet on samples of both groups were tested for adhesive strength at tangential shear. The test results (table.) Allow us to conclude that the application of the proposed method of preparing parts for thermal spraying 1.75 times increases the adhesive strength of the resulting coatings during tangential shear testing.

Таким образом, применение предлагаемого способа абразивоструйной обработки деталей позволит увеличить адгезионную прочность газотермических покрытий и качество восстановленных деталей в целом. Thus, the application of the proposed method of abrasive blasting of parts will increase the adhesive strength of the thermal coatings and the quality of the restored parts as a whole.

Claims

The method of abrasive blasting of parts, in which the working particles of the abrasive are fed to the treated surface under pressure and the trajectory of their movement is changed after a rebound from the treated surface in the direction of this surface, characterized in that the trajectory of the particles of abrasive is changed by the impact of air jets on them, which direct towards each other at an angle of 75 - 85 ^o to the tangent and at an angle of 30 - 45 ^o to the generatrix of the workpiece, while the abrasive particles are directed at an angle of 60 - 75 ^o to the same tangent and perpendicular to the generator.