SU1421249A1

SU1421249A1 - Способ очистки поверхности изделий

Info

Publication number: SU1421249A1
Application number: SU853974771A
Authority: SU
Inventors: Н.В. Ермохин; П.П. Кулик; О.В. Синягин; И.М. Токмулин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1131; Московский институт электронной техники
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Изобретение отиоснтс к технологии маии остроеки и ножеТ быть приманено дл очистки поверхностей прет ннущественно металлических изделий от окискых и оргаш ческих эагр знений подготовке под окраску, ианесение покрытий и сварку. Целью изобретени - вл етс повышение пpoизвoдитeльнo сти. Дл этого очистку осуществл ют кратковременным ваздействией струи lnлaз {ы вод ного пара с высокой Ш1от ностью теплового потока при атмосфер ROM давлении, а затем охлаждают очищенную поверхность в среде иеокисл - ккдего газа. 3 ил.

Description

СП

с

4

iNd

4

CD

. Изобретение относитс к те; нолог.ии ма1ш1ностроени и может быть применено дл очистки поверхностей чэреиьгуЕдеСТ- .ненло метштлических изде.тшй от ньк и органических загр знений при подготовке под окраскуs нанесение покрытий и сварку.

Цель изобрете1ш повышеиие про- извохц тельности. процесса очистки,

На фиг,„ I показана схема проведени очистки гглоскрй металлической поверхности р на фиГ( 2 схемг ггрове- деник очистки поверхности тела вра- щенлк ка tor. 3 - сзсемй. проведени очистки проволоки.

Окисные и органические sai p Hзнани обраэ1,ит HS поверхности ;ч«таги1а пленку, резко отз шчающ ос по своим теплоф51эичаским свойствам от металла основыо Коэффициент тенпературопровод кости пленки загр знений значительно киж коэффидиента темнературопровод- кости метагшоЗ; так дн окислов,, со лей, масел - Ю - н /с а дн ьтеталлов -10- -MVc,

Поэтог гу, при кратковременном воз- ,, wi . на поверхность

действии I) О,,01

мета.ш1а, покрытого плевкой загр зне- шш Теплового потока Е,сокой шютно- стй q 20 Вт/м про слодит быстрьШ сильный нагрев пленки эпгрлзненкй (Т -ч 2000К дл окислов) , прквод 1д; 1Й к тep fflчйcкoмy разлогкенпю и испарению компонентов пленки« При этом поверхность металла под загр здЧеш-шк 1 на- грезаетс незка чнтель о из-за интен сианого таплоотвода вглубь металла. При воздействии на загр зненную поверхность метахша струи вод ного пара ать осф8уно: -с даблен , имеющей температуру зьчле IО К и o ile- спечивающей плотность Т5-;;шового потока эыше В г/м, реалийуетсн не только TsphfH4ecKO8 раз,1 о 5:ем1е и испа рение загр знений,

. При температураж вьа г. 10 К плазма аоднного пара состоит в осковтвдм из иокозованных и возбужданпык атомоэ и ки&порода и облс ли ет лре™ имуп(1ственно BOCCTaiJOB -ej J T -um сеой . Поэтоыу тру шора логккмыа тар - миче1:кие. окислы, ыеталлоп,. н агр г : до д|йсокой температуры, нктеис вно восстанавлизамтск - пра.+ у-ктгг терми- чеСК Эго разло ен загр знешгй w ре- акцн;5 воссг.акоЕ тениж окнг.лов удалккт- сн с позеркное Ш акоростнь:е«: напором плаа -ейной етрун

5

По окончании йоздействи струи плазмь очип енн ую поверхность металла, нагревшуюс до температуры в несколько сот градусов, необходимо защитить от окислени на воздухе, Лл этого процесс следует проводить в атмосфере Неокисл ющего газа или использовать струю холодного завштного газа (аргон, азоТз СОл) дл интенсивного озшаждени и локального предохране- кк л от окислени выход щей из-под плазменной струи гор чей поверхности металла,

,Цл предотзрап1ени нагрева поверхности металла до температуры при которой молсет произойти оплавление или нежелательное ухудшение механических свойств, плазменную струю необходимо перемешать относительно по-. верхности со скоростьюj ш шмaльнoe значение 5 ве,лмчины которой можно оде SfflTB из соотношени , получаемого из линеаризованного уравнени нестационарной Теплопроводности в одномерном случае

V К а- Д. р

Ср-ЛТ.

Где - скорость относительного пе- ремащеш гшазменной струи и обрабатываемой поверхности j м/с;

d -- диаметр дра, плазменной струи, м|

q - средн плотность теплового потока г дре плазменной струи, Вт/м ; А - коэффициент теплопроводности

металла, Вт/м К; р - плотность металла, Ср - те 1лоемкость металла,

Ж Дж/кг -KI

К - коэффициент,; учитьша о ций вли ние толщины и состава пленки загр знекшй} , йТ до)Г стима температура на.грева поверхности, К, Прег гагаеьай способ реалнзуетсй след гющим образоМо

.При очистке плоской поверхности 1 ккдели (см, фиг, 1) генератор плазмы вод ког-о пара 2 вместе с соплами 1, через которые подают охпалсдающий защитный газ 4, перемещают приводом 5 поперек поверхности , а после до- кра позархност : 1, перед д-шчалом обратного поперечного движе- 1ШЯ,, осущестшт тт взаимное смещение

генератора плазмы 2 и поверхности 1 вдоль поверхности на величину, не превышающую диаметр дра плазменной труи 6, что обеспечивает равномер- кость очистки.

При очистке поверхности 1 тела вращени (издели ) (см. фиг. 2) генератор плазмы вод ного пара 2 с соплом 3, через крторое подшот защитный газ 4, перемещают приводом 5 вдоль оси вращающегос тела, причем дл ббеспечени равномерности очистки по площади смещение генератора плазмы 2 вдоль оси вращающегос тела эа каж- дый его оборот производ т на ну, не превьшающую диаметр дра плазменной струи б.

По фиг, 3 проволоку (изделие) прот гивают через струю плазмы вод ного пара 2 генератора плазмы с поворотом обрабатьшаемой поверхност на 180° и обдувают охлаждающим газом А через сопло. Во всех трех случа х относи-

тельное перемещение очищаемой поверх- 25 вание воды в качестве плазмообразуюности и генератора плазмы производ т со скоростью, при которой температура поверхности металла не превышает температуру плавлени металла. .

Пример I, Проводилась очи-. стка поверхности листа стали марки Ст,20, Размеры листа 2000x1000x3 мм.

Генератором плазмы вл етс электродуговой плазмотрон со стабилизацией дуги вод ным вихрем. Потребл ема мощность 60 кВт. Расход воды 1,5 л/мин. Защитный газ - азот, расход 10 п/мин. Средн плотность теплового потока в дре плазменной струи В рабочем сечении 2 10 Вт/м. Скорость движени плазмотрона 1,2 м/с, продольное смещение плазмотрона после каждого поперечного прохода 10 мм, Врем очистки 3 мин,

Пр-имер 2, Проводилась подготовка внешней поверхности трубы из Ст.З под напьшение защитного покрыти Размеры трубы: длина 1 м, внешний диаметр 0,2 м; толщина стенки 5 мм. Потребл ема мощность генератора плазмы вод ного пара 44 кВт. Расход Воды I,5 л/мин. Защитный газ - азот,

I

расход JO л/мин. Средн плотность

теплового потока в дре плазменной / J 1

струи 9-10 Вт/м . Частота,вращени издели 400 об/М1тн. Скорость перемещени плазмотрона вдоль осн издели - 12 мм/с. Врем обработки 1,5 мин.

Пример 3 о Проводилась очистка сварочной проволоки 0 ,5 мм, Проволока пропускалась через струю плазмы дважды с поворотом очищаемой поверхности. Мощность генератора плазмы 40 кВт, Расход воды 1,2 л/мин, Защитный газ - СО, расход 8 л/мин. Скорость движе1-ш проволоки 2 м/с,

Предлагаемый способ позвол ет в открытых атмосферных услови х с высокой скоростью очищать поверхность изделий любой формы и размеров от загр знений и подготавливать под сварку нанесение покрьгтнй и окраску, а высокое качество оч11стки обеспечивает хорошую адгезию покрытий. Использо-

5

Claims

щего вещества делает процесс дешевым и нетоксичным, исключает образование вредных трудноутилизируемых отходов,0 Формула изобретени

Способ очистки поверхности изделий, включающий удаление загр знений воз- действием плазменной струн и относительное пepeмeщeшie обрабатываемого. издели и плазменной струи, отличающийс тем, что, с повышени производительности, на поверхность издели воздействуют струей плазмы вод ного пара с плотностью теплового потока вьше 10 Вт/м при атмосферном давлении, при этом перемещение издели и плазменнбй струи осуществл ют со скоростью, при кото .g рой температура нагрева поверхности издели не превышает температуру разрушени материала издели , а после воздействи плазменной струи изделие охлаждаетс в неокисл ющей среде до температуры ниже температуры активного окислени материала издели на воэ- духе,

0

0

- Вода

.Bsffa

.ji.

§

X

.2

+ f Вода

Фив.З