RU2419516C2 - Устройство для получения двухслойных катодов электродугового испарителя реакционным спеканием под давлением - Google Patents
Устройство для получения двухслойных катодов электродугового испарителя реакционным спеканием под давлением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419516C2 RU2419516C2 RU2009118002/02A RU2009118002A RU2419516C2 RU 2419516 C2 RU2419516 C2 RU 2419516C2 RU 2009118002/02 A RU2009118002/02 A RU 2009118002/02A RU 2009118002 A RU2009118002 A RU 2009118002A RU 2419516 C2 RU2419516 C2 RU 2419516C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- cathode
- layer
- cathodes
- heat insulator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения катодов электродугового испарителя из многокомпонентных материалов на основе тугоплавких соединений реакционным спеканием под давлением. Устройство содержит пуансон, пресс-шайбу, закрытую матрицу, заполненную сыпучим теплоизолятором и состоящую из основания, корпуса и размещенного между ними промежуточного кольца с инициирующим устройством и спиралью-нагревателем, и металлическое основание катода. Металлическое основание катода выполнено в виде тонкостенного стакана, форма и размеры которого соответствуют форме и размерам водоохлаждаемой донной части катода, и с зазором установлено на жесткой опоре, размещенной на дне основания матрицы и снабженной теплоизолятором. Устройство позволяет в одну технологическую стадию получать двухслойные катоды различных типоразмеров с рабочим слоем из многокомпонентного материала и с заданной формой и размерами донной части. 1 ил.
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения катодов электродугового испарителя из многокомпонентных материалов на основе тугоплавких соединений реакционным спеканием под давлением.
Известно устройство для получения изделий материалов на основе тугоплавких соединений реакционным спеканием под давлением, содержащее пуансон, пресс-шайбу и закрытую матрицу, заполненную сыпучим теплоизолятором, и состоящую из основания, корпуса и размещенного между ними промежуточного кольца с инициирующим устройством, в котором установлена спираль-нагреватель [1].
Недостаток известного устройства состоит в том, что оно позволяет получать только изделия простой формы в виде пластин. Кроме того, объем изделия состоит из одного и того же по составу материала. Поэтому для получения изделий сложной формы с тонкостенными конструктивными элементами необходимо выполнить большой объем механической обработки труднообрабатываемого материала на основе тугоплавких соединений.
Наиболее близким техническим решением является устройство для получения двухслойных изделий из материалов на основе тугоплавких соединений реакционным спеканием под давлением [2]. Это устройство содержит пуансон, закрытую матрицу, заполненную сыпучим теплоизолятором и состоящую из основания, корпуса и размещенного между ними промежуточного кольца с инициирующим устройством, в котором установлена спираль-нагреватель, и металлическую пластину, на которой размещается шихтовая заготовка из экзотермической смеси порошков. После осуществления реакционного спекания под давлением получают двухслойное изделие с рабочим слоем из материала на основе тугоплавких соединений и металлическим слоем, в котором механической обработкой могут быть выполнены конструктивные элементы различной формы.
Недостаток известного устройства [2] состоит в том, что для обеспечения прочного соединения рабочего и металлических слоев толщина пластины не должна превышать 3-5 мм. При большей толщине из-за высокой теплопроводности происходит интенсивный теплоотвод внутрь пластины и температура в зоне контакта оказывается недостаточной для обеспечения прочного соединения рабочего слоя и металлической пластины. Соответственно габаритные размеры конструктивных элементов изделия, выполняемых в металлическом слое механической обработкой, ограничиваются его толщиной. В частности, в известном устройстве реакционным спеканием под давлением нельзя получить двухслойный катод электродугового испарителя с водоохлаждаемой донной частью глубиной 10 мм и более.
Сущность изобретения заключается в том, что предлагается новое устройство для получения двухслойных катодов электродугового испарителя реакционным спеканием под давлением, содержащее пуансон, пресс-шайбу, закрытую матрицу, заполненную сыпучим теплоизолятором и состоящую из основания, корпуса и размещенного между ними промежуточного кольца с инициирующим устройством и спиралью-нагревателем, и металлическое основание катода, причем металлическое основание катода выполнено в виде тонкостенного стакана, форма и размеры которого соответствуют форме и размерам водоохлаждаемой донной части катода, и с зазором установлено на жесткой опоре, размещенной на дне основания матрицы и снабженной теплоизолятором. В отличие от известного устройства металлическое основание имеет форму и размеры водоохлаждаемой донной части катода.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства, позволяющего в одну технологическую стадию получать двухслойные катоды электродугового испарителя различных типоразмеров с рабочим слоем из многокомпонентного материала и с заданной формой и размерами донной части. Соответственно для изготовления донной части уже не требуется механическая обработка труднообрабатываемого материала на основе тугоплавких соединений.
На чертеже изображено устройство, общий вид.
Устройство содержит пуансон 1, пресс-шайбу 2, имеющую форму тонкой пластины, и закрытую матрицу, которая в свою очередь состоит из основания 3, корпуса 4 и промежуточного кольца 5. В кольце 5 установлено инициирующее устройство со спиралью-нагревателем 6. На дне основания 3 установлена жесткая опора 7 с теплоизолятором 8 и металлическим основанием катода 9, выполненным в виде тонкостенного стакана. Размеры металлического основания 9 соответствуют заданным размерам донной части катода. Жесткая опора 7 имеет опорный фланец, на который опирается основание катода 9. Для исключения деформации тонкостенного дна основания катода 9 высота жесткой опоры 7 и толщина теплоизолятора 8 в сумме должна быть равна глубине полости стакана 9. Теплоизолятор 8 уменьшает теплоотвод от металлического основания 9 на жесткую опору 7 и обеспечивает прочное соединение (сварку) горячего материала рабочего слоя с металлическим основанием катода. На металлическом основании 9 помещена шихтовая заготовка 10 из экзотермической смеси порошков. Полость матрицы заполнена сыпучим теплоизолятором 11.
Изделие получают следующим образом.
На дно основания 3 последовательно устанавливают жесткую опору 7, теплоизолятор 8 и металлическое основание катода 9. На основание катода 9 помещают шихтовую заготовку 10, представляющую собой спрессованный брикет из экзотермической смеси порошков. Полость основания 3 заполняют сыпучим теплоизолятором 11, например песком. На основание 3 устанавливают промежуточное кольцо 5 со спиралью-нагревателем 6, подключенной к источнику питания постоянного или переменного тока. Затем полость кольца 5 засыпают песком и тем самым формируют теплоизолирующую оболочку для шихтовой заготовки 10. Пористость шихтовой заготовки составляет 30…35%. Сборка устройства завершается установкой корпуса 4, пресс-шайбы 1 и пуансона 2.
При подаче электрического импульса на спираль-нагреватель 6 осуществляют зажигание шихтовой заготовки 10. Горение экзотермической смеси протекает в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). После прохождения волны горения по всему объему заготовки 10 производят спрессовывание горячих продуктов синтеза совместно с песчаной теплоизолирующей оболочкой. Затем осуществляют выдержку в течение заданного промежутка времени, в течение которой осуществляется сварка продуктов синтеза с металлическим основанием 9, снимают давление прессования и готовое двухслойное изделие извлекают из устройства. Разборка устройства выполняется в порядке, обратном сборке.
Пример. Изготавливается двухслойный катод электродугового испарителя диаметром 54 мм с рабочим слоем толщиной 10 мм из нестехиометрического карбида титана TiC0,5 с 3%-ным (мас.) содержанием никелевой связки. Реакционное спекание под давлением осуществляют в устройстве с диаметром матрицы 125 мм на гидравлическом прессе модели Д-1932 с номинальным усилием 1600 кН. Металлическое основание катода 9 в виде тонкостенного стакана имеет наружный диаметр 54 мм, внутренний диаметр 45 мм, глубину полости 10 мм, толщину дна 1,5 мм и изготовлено из титана марки ВТО. Стальная жесткая опора 7 имеет диаметр 44 мм и высоту 9 мм. В качестве теплоизолятора используется стеклоткань толщиной 1 мм. При заданной толщине дна стакана получено прочное соединение рабочего слоя из сплава TiC0,5 - 3% (мас.) Ni с титановым основанием без изменения размеров и формы основания.
Источники информации
1. Пресс-форма для изготовления изделий из СВС-смесей. Патент РФ №2083327 / Амосов А.П., Федотов А.Ф. Опубл. 10.07.97, Бюл. №19.
2. Питюлин А.Н. Силовое компактирование в СВС-процессах // Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика. - Черноголовка: Территория, 2001, стр.347.
Claims (1)
- Устройство для получения двухслойных катодов электродугового испарителя реакционным спеканием под давлением, содержащее пуансон, пресс-шайбу, закрытую матрицу, заполненную сыпучим теплоизолятором и состоящую из основания, корпуса и размещенного между ними промежуточного кольца с инициирующим устройством и спиралью-нагревателем, и металлическое основание катода, отличающееся тем, что металлическое основание катода выполнено в виде тонкостенного стакана, форма и размеры которого соответствуют форме и размерам водоохлаждаемой донной части катода, и с зазором установлено на жесткой опоре, размещенной на дне основания матрицы и снабженной теплоизолятором.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009118002/02A RU2419516C2 (ru) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | Устройство для получения двухслойных катодов электродугового испарителя реакционным спеканием под давлением |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009118002/02A RU2419516C2 (ru) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | Устройство для получения двухслойных катодов электродугового испарителя реакционным спеканием под давлением |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009118002A RU2009118002A (ru) | 2010-11-20 |
| RU2419516C2 true RU2419516C2 (ru) | 2011-05-27 |
Family
ID=44058091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009118002/02A RU2419516C2 (ru) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | Устройство для получения двухслойных катодов электродугового испарителя реакционным спеканием под давлением |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2419516C2 (ru) |
-
2009
- 2009-05-12 RU RU2009118002/02A patent/RU2419516C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009118002A (ru) | 2010-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2077411C1 (ru) | Способ получения изделий из порошковых материалов | |
| CN101020284A (zh) | 高温合金大型异型截面环坯的制坯方法 | |
| CN102699094B (zh) | 一种用于高精度复杂铜合金止推轴承座挤压成形的模具 | |
| CN104148618A (zh) | 一种TiC基硬质合金网格复合增强磨辊 | |
| AU2001252816B2 (en) | Method for manufacturing of a plate involving an intermediate preforming and a final shaping | |
| RU2305717C2 (ru) | Мишень для получения функциональных покрытий и способ ее изготовления | |
| WO2011072961A1 (en) | Process for sintering powders assisted by pressure and electric current | |
| CN103128255A (zh) | 一种用于制备镁合金半固态坯料的模具及方法 | |
| WO2008044564A1 (fr) | Matériau de traitement de haute résistance, SON procédé de fabrication, et appareil de production associé | |
| RU2419516C2 (ru) | Устройство для получения двухслойных катодов электродугового испарителя реакционным спеканием под давлением | |
| CN104550838B (zh) | 一种径向锻造应变诱发法制备半固态钢铁凸轮轴的工艺 | |
| CN103056369A (zh) | 粉末冶金制作零件的生产工艺 | |
| US3605245A (en) | Process for manufacturing high density press-formed articles | |
| RU2657894C2 (ru) | Способ изготовления плит из керамических и композиционных материалов | |
| CN109127850A (zh) | 异型截面薄壁管件固液双相介质内高压成形方法 | |
| CN212770964U (zh) | 一种垃圾焚烧炉耐高温磨蚀推料板 | |
| RU93712U1 (ru) | Установка для получения твердосплавных электродов для электроискрового легирования | |
| RU2263005C2 (ru) | Способ получения изделий | |
| RU2607114C1 (ru) | Способ получения изделий из тугоплавких материалов | |
| RU115261U1 (ru) | Многоместная пресс-форма для прессования порошков | |
| RU2426624C1 (ru) | Способ изготовления листовых заготовок из алюминиевой порошковой смеси | |
| RU2332279C2 (ru) | Способ изготовления сложнофигурных тонкостенных спеченных заготовок из тяжелых сплавов на основе вольфрама | |
| CN205008577U (zh) | 一种金属添加剂专用加工设备 | |
| RU2754419C1 (ru) | Способ получения слоистых металлокерамических композиционных материалов | |
| US660221A (en) | Manufacture of ordnance and projectiles. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130513 |