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DE1089614B - Verfahren und Vorrichtung zum Flammspritzen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Flammspritzen

Info

Publication number
DE1089614B
DE1089614B DEU3875A DEU0003875A DE1089614B DE 1089614 B DE1089614 B DE 1089614B DE U3875 A DEU3875 A DE U3875A DE U0003875 A DEU0003875 A DE U0003875A DE 1089614 B DE1089614 B DE 1089614B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
coating
discharge channel
gun
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEU3875A
Other languages
English (en)
Inventor
George Harvey Smith
Richard Corey Eschenbach
John Franklin Pelton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of DE1089614B publication Critical patent/DE1089614B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/20—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
    • B05B7/201—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle
    • B05B7/203—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle the material to be sprayed having originally the shape of a wire, rod or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • C23C4/126—Detonation spraying
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Description

DEUTSCHES
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Aufbringen von verbesserten Oberflächenüberzügen auf Gegenstände aller Art mittels einer Fiammspritzpistole, die besonders vorteilhaft zum Aufbringen von Oberflächenüberzügen aus Materialien mit hohem Schmelzpunkt geeignet ist.
Es ist bekannt, einen Gegenstand mit einem Schutzüberzug zu versehen, indem der Gegenstand mit einem geschmolzenen und zerstäubten Material besprüht wird, das an einer vorgereinigten Oberfläche des Gegenstandes anhaftet. Das Überzugsmaterial, gewöhnlich in Form einer Stange, wurde in die Flamme eines Gasbrenners eingeführt, um es zu schmelzen, und hierauf wurde das geschmolzene. Material gegen die zu überziehende Oberflache mit Hilfe eines Luftstromes oder eines Stromes von inertem Gas geblasen. Bei Verwendung von Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt erzielte man Erfolge, jedoch genügen diese Überzüge für viele Anwendungen nicht, da sie oft porös und häufig ungleichmäßig verteilt sind. Vielfach fehlen ihnen die sehr erwünschten Eigenschaften eines guten Schutzüberzuges, wie Harte, sowie ein guter Abnutzungswiderstand und Korrosionsbeständigkeit.
Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die verschiedenen obenerwähnten Nachteile der bekannten Spritzverfahren zu beseitigen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Flammspritzverfahren sowie auf eine Flammspritzpistole mit einem an den inneren Verbrennungsraum angeschlossenen Entladungskanal, wobei ein Gemisch, bestehend aus einem Brenngas, einem Oxydationsmittel und einem festen Überzugsmaterial und gegebenenfalls einem Trägergas, mit Hilfe einer Injektordüse in den Verbrennungsraum bzw. Entladungskanal gelangt.
Die neue Flammspritzpistole ist dadurch gekennzeichnet, daß die Injektordüse mit einem aus im wesentlichen gleichmäßiger Bohrung bestehenden. Entladungskanal verbunden und die Bohrung der Injektordüse koaxial nach rückwärts erweitert ist und sich hinter den seitlich angeordneten Einlaßkanal für das Brenngas erstreckt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Darstellungen von Ausführungsbeispielen. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Flammspritzpistole,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Abwandlungsform der in Fig. 1 gezeigten Pistole.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Flammspritzpistole 10 ist mit einem Brenner 11 versehen, mit einem erweiterten Abschnitt 12, der in einen vom Einlaß bis zum Auslaß unverengten Kanal übergeht. Das in den Kanal eingeführte brennbare Gemisch wird darin ent-Verfahren und Vorrichtung
zum Flammspritzen
Anmelder:
Union Carbide Corporation,
Ne^ York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Mai 1955
George Harvey Smith, Kenmore, N. Y.,
Richard Corey Eschenbach, Lafayette,
und John Franklin Pelton, Indianapolis, Ind.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
zündet, durchgeleitet und dann am anderen Ende als ein Strom heißer Verbrennungsgase ausgelassen, wobei ein Flammenstrahl erzeugt wird, der einen hohen Wärmeübertragungsgrad, eine hohe Geschwindigkeit und Druckkraft besitzt.
Um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen, ist es wesentlich, daß zum Herstellen eines Oberflächenüberzuges auf einem Gegenstand unter Verwendung einer Flammspritzpistole gemäß der vorliegenden Erfindung Bedingungen aufrechterhalten werden, wonach ein Wert K in der Größenordnung zwischen 75 und 750 gehalten wird, wobei der Wert K folgendermaßen bestimmt wird:
A0P0W
Hierbei bedeutet A1 die Querschnittsfläche des Gas-Pulver-Gemisches in cm2 beim Eintritt in den Entladungskanal, A0 die Querschnittsfläche des Gas-Pulver-Gemisches in cm2 beim Austritt aus dem Entladungskanal, P1 den absoluten Druck in kg/cm2 des Gäs-Pulver-Gemisches beim Eintritt in den Ent-
009 608/198
ladungskanal, P0 den absoluten Druck in kg/cm2 des Gas-Pulver-Gemisches beim Austritt aus dem Entladungskanal und W das Gewicht des zugeführten brennbaren Gasgemisches in kg/sec.
Im einzelnen weist die Pistole 10 einen Brenner 11 mit einem hohlen zylindrischen Abschnitt 12 auf, der an einem Ende in Richtung auf eine mit ihm aus einem Stück bestehendes, verlängertes zentral gebohrtes Rohr 13 verjüngt ist, während er an seinem anderen Ende zur Aufnahme eines Brennstoffinjektors 14 offen ist, der an einen zentralen axial mit der Achse dem Rohr 13 ausgerichteten Durchlaßkanal 15 besitzt. Ein mit Gewinde versehener Mittelteil des Injektors steht mit einem Gewindeteil 16 des Teiles 12 im Eingriff, während der Injektor 14 im Brenner mit Hilfe einer Gegenmutter 17 in vorbestimmter axialer Lage gehalten wird.
Der Injektor 14 ist bei 18 abgestuft, um einen Mischer 19 von verringertem Durchmesser zu schaffen, der radial einwärts zum Teil 12 angeordnet liegt und in einem Auslaß 20 endet, der in den durch die Bohrung des Rohres 13 gebildeten Verbrennungskanals 21 führt. Der Mischer 19 ist räumlich ein wenig von der Endwand des Teiles 12 weg angeordnet, um einen ringförmigen Durchlaßkanal für den Gasstrom von dem ringförmigen Raum oder Kammer 22 rund um den Mischer 19 in das Rohr 13 vorzusehen. Eine Brennstoffzufuhrleitung 24 ist mit dem Durchlaßkanal 15 über eine seitliche Öffnung 23 verbunden, während eine Sauerstoff zuführleitung 25 mit der Kammer 22 über eine seitliche Öffnung 26 in Verbindung steht. Um einen Rückschlag der Flamme, die anfangs außerhalb des Kanals entzündet wird, in den Kanal 21 vorzubeugen, sollte der Mindestdurchmesser des Auslasses 30 im wesentlichen nicht kleiner als 0,5 mm sein.
Das Überzugsmaterial kann in den Brenner in feinzerkleinerter Form im Brennstoff, im Sauerstoff oder im Verbrennungsgemisch eingeführt werden. Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform wird das feinzerkleinerte Material von einem Trägergas, z. B. Wasserstoff, in einen Nippel 27 eingeführt, der mit Gewinden in den Kopf einer zentral offenen Steckhülse 28 verschraubt ist, welche das rückwertige Ende des Durchlaßkanals 15 abschließt. Das rückwertige vorstehende Ende des Nippels kann an die Nachschubquelle des Überzugsmaterials angeschlossen werden. In sein vorderes Ende ist ein nach vorwärts sich erstreckender hohler Schaft 29 eingepaßt, der in den Durchlaßkanal 15 zumindestens jenseits der seitlichen Brennstoffzufuhröffnung 23 hineinragt und Trägergas sowie das mitgenommene Überzugsmaterial zum Mischer 19 liefert.
Brennstoff und Sauerstoff werden dem Kanal unter Druck, vorzugsweise zumindest mit 1 kg/cm2 Überdruck zugeführt. Sobald der die Teilchen tragende Brennstoff in den Verbrennungskanal 21 eintritt, vermischt er sich innig mit dem Sauerstoff im rückwärtigen Teil des Kanals 21, um einen Strom eines brennbaren Gemisches zu bilden, der bald nach der Vermischung zu brennen anfängt und große Mengen von Verbrennungsgasen erzeugt, die unter hoher Geschwindigkeit durch den nicht verjüngten engen Raum des Kanals nach vorwärts strömen und dann aus dem Auslaß 30 an der Mündung des Rohres 13 als ein Flammenstrahl herauskommen. Die von den Verbrennungsgasen mitgenommenen Überzugsteilchen werden dann aus der Pistole in einem geradeaus gerichteten Flammenstrahl, der einen hohen Hitzeübertragungsgrad, eine hohe Geschwindigkeit und eine weitgehende Druckkraft besitzt, ausgestoßen. Zur Verhinderung einer übermäßigen Erhitzung des Rohres 13 während des Betriebes ist eine Hülse 31 rund um das Rohr radial nach auswärts angeordnet, um einen Kühlmantel 32 zu bilden, durch welchen Kühlwasser über den Einlaß 33 und den Auslaß 34 umlaufen kann.
Das Überzugsmaterial kann auch direkt in die Verbrennungszone in Pulverform oder in Form einer Stange eingeführt werden. Letzteres ist in Fig. 2 veranschaulicht, wo eine Stange 40 aus einem festen Überzugsmaterial durch eine Öffnung 41 am rückwärtigen Ende des Injektors 14 eingeführt wird, sich in Längsrichtung durch diesen hindurch erstreckt und aus dem Mischer 19 genügend weit nach vorn in den rückwärtigen Teil des Kanals 21 so hineinragt, daß ihre Vorderspitze in der Verbrennungszone liegt. Die Stange wird durch geeignete Antriebsmittel zwangläufig bewegt, z. B. durch rotierende Reibungswalzen 42., welche die Stange 40 erfassen. Ein Ring 43 dient
ao zur Abdichtung der öffnung 41.
Es ist ersichtlich, daß eine Spritzpistole mit einem derartigen Innenbrenner den Vorteil hat, daß der Weg der Teilchen während des Durchströmens durch den Verbrennungsraum nicht behindert wird und folglich die Teilchen keinen Hindernissen begegnen, die eine Verstopfung verursachen könnten.
Die erforderliche Gaszusammensetzung, die hohe Pulvergeschwindigkeit und die hohe Pulvertemperatur können bei den beschriebenen Spritzpistolen durch richtige Steuerung der Betriebsbedingungen und durch richtige Proportionierung bestimmter Teile der Pistole erzielt werden.
Es gibt mehrere Faktoren, welche die Pulvertemperatur steuern. Zu den wichtigsten gehören die Beschaffenheit der Reaktionsteilnehmer, das Brennstoff-Sauerstoff-Verhältnis, die Aufenthaltsdauer des Überzugspulvers in den Verbrennungsgasen, die Brennerkühlverluste, der Abstand des Brenners zum Werkstück und die Pulvergeschwindigkeit. Brennstoffe mit hohen Flammentemperaturen, wieAzetylen, sind geeignet und, wo es zulässig ist, sollten nur Sauerstoff-Brennstoff-Verhältnisse, welche maximale Flammentemperaturen erzeugen, verwendet werden. Solche Verhältnisse können aber bei vielen Überzugsmaterialien, aus den im folgenden dargelegten Gründen, nicht angewandt werden, sie sind jedoch zum Überziehen mit keramischen Materialien geeignet.
Die thermische Energie des Überzugspulvers ist sowohl von der Pulvergeschwindigkeit als auch von der Flammentemperatur abhängig, da die kinetische Energie der Teilchen nach dem Auftreffen auf dem Werkstück in Wärmeenergie umgewandelt wird. Dies geht aus der folgenden Tabelle hervor, die den Temperaturanstieg nach dem Aufprall zeigt, wobei die Berechnungen auf der Annahme vollständig unelastischer Zusammenstöße beruhen.
Temperaturanstieg nach dem Aufprall
Pulvergesdiwindigkeit Erhaltener theoretischer
Temperaturanstieg
213,4 m/sec
304,8 m/sec
442,0 m/sec
609,6 m/sec
914,4 m/sec		 71° C
160° C
360° C -
693° C
1582° C
Die Mindesttemperatur, bei welcher das Pulver genug plastisch wird, um einen guten Überzug zu
bilden, wird allerdings vom verwendeten Material abhängig sein. Auf jeden Fall jedoch bedeutet Mindesttemperatur die niedrigstzulässige Überzugstemperatur des Teilchens zur Zeit des Aufpralls. Die Aufpralltemperatur ist die Summe der Temperaturäquivalente der durch die Flamme erteilten Wärmeenergie und der beim Aufprall frei werdenden kinetischen Energie des Pulvers. Auf diese Weise kann auch ein sonst zufriedenstellender Brennstoff, der aber eine zu niedrige Flammentemperatur für Verfahren mit niedrigen Geschwindigkeiten aufweist, jetzt nach dem vorliegenden Verfahren erfolgreich wegen der zusätzlichen Hitzeenergie, welche dem Überzugsmaterial beim Aufprall mit den hohen Geschwindigkeiten gemäß der vorliegenden Erfindung zugefügt wird, verwendet werden.
Bei vielen Überzugsmaterialien, besonders bei Metallen, metallischen Legierungen und Verbindungen, ist es wichtig, die Zusammensetzung der Verbrennungsgase unter nicht oxydierenden und nicht entkohlenden Bedingungen zu halten, um einen Überzug von gewünschter Qualität zu erhalten. Die Art des Brennstoffes und das Sauerstoff-Brennstoff-Verhältnis beeinflussen das Oxydationspotential der Atmosphäre, das wiederum die Zusammensetzung des Überzuges beeinflußt. Zum Beispiel beträgt der Kohlenstoffgehalt bestimmter Wolframkarbidpulver 4,5 bis 5,0 Gewichtsprozent. Bei einem Sauerstoff-Azetylen-Volumenverhältnis von 1,0 wurde durch Verbrennungsanalyse gefunden, daß der Kohlenstoffgehalt im Überzug ungefähr 3,0% beträgt. Bei einem Verhältnis von 1,4 betrug der Kohlenstoffgehalt 2,0%, und bei einem Verhältnis von 2,0 war er 1,3%. Die Überzugsqualität änderte sich mit dem Kohlenstoffgehalt des Überzugs, was durch Schwankungen in der Härte, der Brüchigkeit und dem Oberflächenaussehen nachweisbar war. Das effektive Oxydationspotential verschiedener Kombinationen von Brennstoff und Sauerstoff, in diesem Fall durch die Kohlenstoffentziehung gemessen, steht in enger Beziehung zu der Menge der Oxydationsmittel in den heißen Verbrennungsgasen. Als solche Oxydationsmittel, z. B. Kohlendioxyd und Wasser, können im Zusammenhang mit diesem Verfahren Stoffe definiert werden, die bei den Betriebstemperaturen Oxydationseigen- 4-5 schäften aufweisen. Es wurde gefunden, daß, wenn ein Wolframkarbidüberzug aufgetragen wird, das Brennstoff-Sauerstoff-Verhältnis z. B. so sein sollte, daß weniger als 67 Volumprozent Oxydationsmittel in der ausgeführten Reaktion gefunden werden, d. h., das Verhältnis des Volumens der Oxydationsmittel zum Gesamtvolumen der Reaktionsprodukte muß kleiner als 67% sein. Es ist besonders wichtig, das Oxydationspotential der Atmosphäre bei Verwendung von Überzugsmaterialien, die bei hohen Temperaturen leicht oxydierbar sind, zu beschränken, wie bei Pulvern aus Metallen, Metallkarbiden, -boriden, -nitriden und -siliziden. Es' ist verständlich, daß die Regelung der Zusammensetzung der Flamme zur Erzielung ordentlicher Überzugsqualitäten wichtig ist.
Verschiedene Brennstoffe können verwendet werden. Es wurde gefunden, daß Azetylen speziell zum Flammspritzen geeignet ist, da es besonders hohe Flammentemperaturen bei vorteilhaften Brennstoff-Sauerstoff-Verhältnissen aufweist. Jedoch sind andere Brennstoffe, welche die Temperatur und Zusammensetzungserfordernisse ebenfalls erfüllen, auch geeignet.. Zum Beispiel sind Wasserstoff, Methan und Äthylen beim Flammspritzverfahren gemäß dieser Erfindung erfolgreich verwendet worden.
Die Pulvergeschwindigkeit bei einer Spritzpistole der beschriebenen Art ist ungefähr der Gasgeschwindigkeit proportional. Da der Zufuhrdruck der wichtigste Faktor für die Gasgeschwindigkeit ist, wird der Druck bei der Auswahl eines Brennstoffes ausschlaggebend sein. Je höher der Zufuhrdruck ist, der bei einem speziellen Brennstoff angewandt werden kann, desto höher ist die erreichbare Pulvergeschwindigkeit. Höhere Pulvergeschwindigkeiten erhöhen auch die Wärmeenergie des Pulvers. Dies ergibt sich aus dem erhöhten Temperaturanstieg bei Freiwerden der kinetischen Energie beim Auftreffen des Pulvers auf die Werkstückoberfläche. So können auch Brennstoffe mit niedrigeren Flammentemperaturen doch noch verwendbar sein, falls sie höhere Zufuhrdrücke und höhere Pulvergeschwindigkeiten zulassen.
Die Härte und Porosität des Überzuges hängen zu einem beträchtlichen Ausmaß von der Pulvergeschwindigkeit ab. Dies wird in der folgenden Tabelle gezeigt, welche sich beim Spritzen einer Wolframkarbid-Kobalt-Legierung mit einer Pistole nach Fig. 1 ergab:
Teildiengesdrwindigkeit
122 bis 183 m/sec
183bis244m/sec
396 bis 457 m/sec
Härte des Überzugs
Knoop
Pyramidenzahl
800 bis 1000
1000 bis 1200
1100 bis 1600
Porosität
bis zu 10%
annähernd 5%
weniger als 2 %
Die Vorteile einer hohen Pulvergeschwindigkeit und einer hohen Temperatur werden dann besonders deutlich, wenn ein nichtporöser, gut bindender Überzug erwünscht ist. Diese Vorzüge sind nicht auf irgendein besonderes Überzugsmaterial beschränkt; wenngleich die Erfindung sich speziell für das Überziehen mit Materialien mit einem hohen Schmelzpunkt eignet,. ist sie ebenso für das Überziehen von Oberflächen mit irgendeinem aus dem breiten Bereich von Metallen, Legierungen, metallischen Verbindungen, Kunststoffen, keramischen Stoffen und Mineralien verwendbar. Die Grundflächen, die auf irgendeine Weise vorgereinigt werden können, dürfen ebenfalls aus Materialien verschiedenster Art bestehen. Die folgende Tabelle zeigt mehrere erläuternde Beispiele von Stoffen, die mit Hilfe dieses Verfahrens überzogen worden sind. Die Überzüge wurden durch Verwendung von 16,9 m3 Sauerstoff und Azetylen pro Stunde in einem Brenner nach Fig. 1 hergestellt. Das Sauerstoff-Azetylen-Verhältnis betrug 1,0 bis 1,6. 'Im Falle von Kupferpulver wurden nur 8,4 m3 Sauerstoff und Azetylen pro Stunde verwandt. Die Überzugsproben wurden auf einem flachen Werkstück erzeugt.
Ein Beispiel für die Bedeutung der Erfindung ist die Möglichkeit, einen im wesentlichen nicht porösen Überzug aus abnutzungsbeständigem hartem Material mit einem hohen Schmelzpunkt, wie Wolframkarbidlegierungen aufzutragen. Bei Anwendung einer Spritzpistole gemäß Fig. 1 wurde eine Wolfram-Kohlenstoff-Kobalt-Legierung mit ungefähr 4% Kohlenstoff und 9 % Kobalt in der Form eines feinverteilten Pulvers, das durch eine Maschenweite von 0,043 mm dringt, in einem Trägergas aus Wasserstoff von 1,7 m3/h in den Brenner der Pistole mit einer Geschwindigkeit von 6,8 kg/h zugeführt. Azetylen und Sauerstoff mit einem Druck von 2,46 kg/cm2 wurden dem Brenner in einem Verhältnis.von 1,4 m3 Sauerstoff zu 1 m3 Azetylen mit einer gemeinsamen Geschwindigkeit von 16,9 m3/h zugeführt. Das Werkstück, ein zylindrisches Stahlstück im Durchmesser von 1,27 cm und von 3,81 cm Länge,
Pulver Oberzugs
Werkstück haft
Aluminium fähigkeit*)
Stahl Kobalt annehmbar
Stahl Kupfer gut
Stahl Eisen gut
Stahl Nickel gut
Stahl Silizium gut
Stahl (durch 0,074 mm annehmbar
Maschenweite)
Silber
Stahl aus
Wolfram+12% CO gezeichnet
Stahl (durch 0,043 mm gut
Maschenweite)
Wolframcarbid+8% C O
Stahl (—3 Mikron) gut
Wolframkarbid+12 % Ni
Stahl (—10 Mikron) gut
Wolframkarbid+20°/oAg
Stahl (-20 Mikron) gut
Chromcarbid+15% Ni
Stahl (—10 Mikron) aus
Wolframkarbid+8% CO gezeichnet
Kupfer Wolframkarbid+8% CO annehmbar
Rostsicherer (durch 0,043 mm gut
Stahl Maschenweite)
*) Die Einstufung der Haftfähigkeit wurde wie folgt durchgeführt:
Annehmbar:
Die Untersuchung der quergeschnittenen Proben ergab einen Einriß an manchen Punkten zwischen dem Überzug und dem Grundmetall.
Gut:
Schwarze Einschlüsse wurden beobachtet an der Trenrifläche zwischen Grundmetall und Überzug der quergeschnittenen Proben, obwohl die Haftung sonst dicht zu sein schien.
Ausgezeichnet:
Die Bindung des Überzugs mit dem Grundmetall gut, mit sehr wenigen oder keinen Einschlüssen an der Trennfläche.
bewegt werden. Außerdem kann beim Überziehen bestimmter Werkstücke, z. B. bei Kaliberdornen, das Werkstück gehalten und in einer Drehbank gedreht werden, während die Pistole entlang der Lange des Werkstückes bewegt wird. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Schicht auf dem Kaliberdorn aufgetragen werden.

Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    ίο 1. Flammspritzpistole zum Herstellen eines
    Oberflächenüberzuges auf einen Gegenstand mit einem an den inneren Verbrennungsraum angeschlossenen Entladungskanal, wobei ein Gemisch, bestehend aus einem Brenngas, einem Oxydationsmittel und einem festen Überzugsmaterial und gegebenenfalls einem Trägergas mit Hilfe einer Injektordüse in den Verbrennungsraum bzw. Entladungskanal gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektordüse mit einem aus im wesentlichen
    ao gleichmäßiger Bohrung bestehenden Entladungskanal verbunden ist und die Bohrung der Injektordüse koaxial nach rückwärts erweitert ist und sich hinter den seitlich angeordneten Einlaßkanal für das Brenngas erstreckt.
  2. 2. Flammspritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektordüse für die gasdichte Zuführung von drahtförmigem Überzugsmaterial an ihrer Rückseite eine mit einer koaxialen Bohrung versehene Wand aufweist.
  3. 3. Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenüberzuges auf einem Gegenstand unter Verwendung einer Flammspritzpistole nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsbedingungen so geführt werden, daß sich nach der Gleichung
    35
    40
    wurde mit 150 min gedreht und um 3,2 mm pro Umdrehung am Brennerauslaß mit einem Abstand von 10,2 cm vorbeigerückt. Auf diese Weise wurde das Werkstück mit einer radialen Dicke von 0,10 mm in ungefähr 5 Sekunden überzogen. Das überzogene Probestück wurde nach bekannten Verfahren auf eine sehr glatte Politur geschliffen und poliert, wobei die Härte der Oberfläche mit 1200 Knoop gemessen wurde. Die verwendete Pistole besaß eine wassergekühlte zylindrische Düse mit einem Innendurchmesser von 7,1 cm bei einer Länge von 20,3 cm.
    Die kontinuierliche Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht es, einen steten Strom von Überzugsteilchen auf eine Oberfläche aufzutragen, wobei den Teilchen stets gleichmäßige Kräfte erteilt werden. Auf diese Weise kann ein gleichmäßiger, nicht poröser Überzug in relativ kurzer Zeit auf einer Oberfläche hergestellt werden.
    In der Praxis kann die Pistole entweder in horizontaler oder vertikaler Lage gehalten werden und das zu überziehende Werkstück kann in bezug auf die Pistole oder die Pistole in bezug auf das Werkstück A0P0W
    für K ein Wert zwischen 75 und 750 ergibt, wobei A1 die Querschnittsfläche des Gas-Pulver-Gemisches in cm2 beim Eintritt inJen Entladungskanal, A0 die Querschnittsfläche des Gas-Pulver-Gemisches in cm2 beim Austritt aus dem Entladungskanal, P% den absoluten Druck in kg/cm2 des Gas-Pulver-Gemisches beim Eintritt in den Entladungskanal, P0 den absoluten Druck in kg/cm2 des Gas-Pulver-Gemisches beim Austritt aus dem Entladungskanal und W das Gewicht des zugeführten brennbaren Gasgemisches in kg/sec bedeutet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngas unter einem Druck von wenigstens 1 kg/cm2 über dem Atmosphärendruck und das Oxydationsmittel unter dem gleichen oder einem höheren Druck zugeführt werden.
  5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungszone Sauerstoff und Azetylen in einem Verhältnis zwischen 0,8: 1 und 1,9: 1 und pulverförmiges Wolfram karbid von einer Teilchengröße von weniger als 0,043 mm Maschenweite zugeführt werden.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschrift Nr. 808 794;
    französische Patentschrift Nr. 903 239.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    © O09 608/198 9.60
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