RU2162749C2

RU2162749C2 - Device for electrical-arc metallization

Info

Publication number: RU2162749C2
Application number: RU99100432A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Бороненков; Ю.С. Коробов
Original assignee: Государственное объединение "Уральский завод транспортного машиностроения"
Priority date: 1999-01-05
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 2001-02-10

Abstract

FIELD: application of protective coats. SUBSTANCE: axes of symmetrical off- center nozzles located above and below central nozzle are turned at angle of 1 to 10 deg. to opposite sides relative to vertical plane passing through axis of central nozzle. EFFECT: increased productivity due to forming of jet at small expansion angle. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области нанесения защитных покрытий, в частности к оборудованию для электродуговой металлизации. The invention relates to the field of applying protective coatings, in particular to equipment for electric arc metallization.

Известно устройство для электродуговой металлизации, в котором подача сжатого воздуха осуществляется через два симметричных сопла, размещенных в вертикальной плоскости, проходящей через центр электрической дуги и перпендикулярной плоскости, проходящей через оси электродов [1]. A device for electric arc metallization, in which compressed air is supplied through two symmetric nozzles placed in a vertical plane passing through the center of the electric arc and perpendicular to the plane passing through the axis of the electrodes [1].

Недостатком указанной конструкции является широкий угол распыла расплавляемого в электрической дуге металла, что приводит к снижению эффективности процесса. Причиной этого является недостаточное усилие, с которым частицы расплавленного металла эжектируются в воздушную струю. The disadvantage of this design is the wide spray angle of the metal melted in the electric arc, which leads to a decrease in the efficiency of the process. The reason for this is the insufficient force with which the particles of molten metal are ejected into the air stream.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для электродуговой металлизации, в котором подача сжатого воздуха осуществляется через центральное сопло и два симметричных сопла, оси которых расположены на плоскости, проходящей через центр электрической дуги и перпендикулярной плоскости, проходящей через оси электродов [2]. Closest to the proposed technical solution is a device for electric arc metallization, in which compressed air is supplied through a central nozzle and two symmetric nozzles, the axes of which are located on a plane passing through the center of the electric arc and perpendicular to the plane passing through the axis of the electrodes [2].

Недостатком указанной конструкции, принятой за прототип, является то, что поток транспортирующего газа из симметричных сопел не захватывает частицы, вылетающие из зоны горения дуги в плоскости, проходящей через оси электродов. The disadvantage of this design, adopted as a prototype, is that the flow of conveying gas from symmetrical nozzles does not capture particles flying out of the arc burning zone in a plane passing through the axis of the electrodes.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности напыления за счет образования струи частиц с малым углом раскрытия. The objective of the proposed technical solution is to increase the spraying productivity due to the formation of a jet of particles with a small opening angle.

Для решения указанной задачи в известном устройстве электродуговой металлизации, содержащем два электрода в горизонтальной плоскости, центральное сопло и два симметричных сопла, расположенных выше и ниже центрального сопла, при этом оси симметричных сопел развернуты в противоположные стороны на угол 1. . . 10 градусов относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось центрального сопла. To solve this problem in a known electric arc metallization device containing two electrodes in a horizontal plane, a central nozzle and two symmetric nozzles located above and below the central nozzle, while the axis of the symmetric nozzles are turned in opposite directions at an angle of 1.. . 10 degrees relative to the vertical plane passing through the axis of the central nozzle.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство состоит из двух электродов 1, направляемых токоподводами 2 до точки пересечения, центрального сопла 3, двух симметричных сопел 4, оси которых развернуты в противоположные стороны на угол 1...10 градусов относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось центрального сопла. The drawing shows the proposed device. The device consists of two electrodes 1, guided by current leads 2 to the intersection point, the central nozzle 3, two symmetric nozzles 4, the axes of which are turned in opposite directions at an angle of 1 ... 10 degrees relative to the vertical plane passing through the axis of the central nozzle.

Струя транспортирующего газа из центрального сопла 3 дробит расплавленный в электрической дуге металл электродов и выносит этот металл в виде частиц из зоны горения дуги. A jet of transporting gas from the central nozzle 3 crushes the metal of the electrodes molten in an electric arc and removes this metal in the form of particles from the arc burning zone.

Струи транспортирующего газа из сопел 4 подхватывают указанные частицы и формируют напыляющую струю. При этом система сопел 3 и 4 работает как газовый эжектор. В нем граница расширяющейся центральной струи из сопла 3 искривлена под воздействием спутных струй, истекающих из сопел 4, поэтому в месте уменьшения площади сечения уменьшается статическое давление и возникает сила внешнего давления, направленная к центральной оси и увеличивающая начальную деформацию границы струи. За счет этого струи газа, истекающие из сопел 4, "притягиваются" к центральной струе. The jets of conveying gas from the nozzles 4 pick up these particles and form a spraying jet. In this case, the nozzle system 3 and 4 works as a gas ejector. In it, the boundary of the expanding central jet from the nozzle 3 is curved under the influence of satellite jets flowing out from the nozzles 4, therefore, in the place where the cross-sectional area decreases, the static pressure decreases and an external pressure force arises directed towards the central axis and increases the initial deformation of the jet boundary. Due to this, the gas jets flowing from the nozzles 4 are “attracted” to the central jet.

Поскольку в предлагаемом техническом решении оси сопел 4 развернуты относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось центрального сопла 3, то газовые струи из этих сопел будут двигаться по винтовой линии, захватывая поток частиц, располагающихся не только выше и ниже зоны подавления электродов, но и справа и слева от нее. Since in the proposed technical solution, the axis of the nozzles 4 are deployed relative to the vertical plane passing through the axis of the central nozzle 3, the gas jets from these nozzles will move along a helical line, capturing the flow of particles located not only above and below the suppression zone of the electrodes, but also to the right and to her left.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Проведены сравнительные испытания устройства-прототипа и предлагаемого технического решения. Сопла указанной конструкции были установлены на электрометаллизаторе ЭМ-17, изготовитель Барнаульский аппаратурно-механический завод. При напылении стальной проволоки марки 20х13 диаметром 1,8 мм, ток 180 A, напряжение 32 B были замерены угол раскрытия струи и коэффициент использования материала проволоки (КИМ). Испытания показали уменьшение угла раскрытия струи и увеличение КИМ, см. таблицу. Comparative tests of the prototype device and the proposed technical solution are carried out. Nozzles of this design were installed on the EM-17 electrometallizer, manufactured by the Barnaul Hardware and Mechanical Plant. When spraying steel wire of grade 20x13 with a diameter of 1.8 mm, a current of 180 A, a voltage of 32 V, the jet opening angle and the wire material utilization factor (CMM) were measured. Tests showed a decrease in the opening angle of the jet and an increase in CMM, see table.

Применение предлагаемого технического решения позволяет уменьшить угол раскрытия струи и повысить КИМ при электродуговой металлизации за счет принудительного закручивания струй транспортирующего газа. The application of the proposed technical solution allows to reduce the angle of the jet and increase the CMM during electric arc metallization due to the forced twisting of the jets of the transporting gas.

Источники информации
1. А.с. СССР N 1329835, кл. B 05 B 7/22, 1985.Sources of information
1. A.S. USSR N 1329835, class B 05 B 7/22, 1985.

2. Патент РФ N 2119389, кл. B 08 B 7/22, 1998. 2. RF patent N 2119389, cl. B 08 B 7/22, 1998.

Claims

A device for electric arc metallization, containing two electrodes in a horizontal plane, a central nozzle whose axis intersects the point of intersection of the electrodes, two symmetric nozzles located above and below the central nozzle, characterized in that the axes of the symmetric nozzles are rotated at an angle of 1 - 10 degrees. in opposite directions relative to a vertical plane passing through the axis of the central nozzle.