ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКИ

Полезная модель относится к области нанесения покрытий плазменной наплавкой и может быть использована в машиностроении и ремонтном производстве, как для получения защитных износостойких покрытий на деталях машин, так и непосредственно для восстановления изношенных деталей.
Известен плазмотрон для плазменной наплавки, включающий фокусирующее сопло; стабилизирующее сопло; электрод; кольцевую распределительную камеру; входной штуцер, (см. Журнал «Автоматическая сварка» №7, М, 1999., с.44-48).
Недостатком известного плазмотрона является то, что в качестве плазмообразующегося газа используется аргон, который является дорогим и дефицитным газом, особенно в период экономического кризиса, что резко повышает себестоимость наносимых покрытий.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования плазмотрона для плазменной наплавки путем изменения конструкции основных элементов плазмотрона и использования в качестве защитного газа горячие углеводороды от двигателя внутреннего сгорания, что снижает окислительные процессы деталей плазмотрона и наносимого материала.
Поставленная задача решается тем, что в плазмотроне для плазменной наплавки, который включает перегородку катода, корпус электрода, накатку, изолятор, втулку нижнюю, электрод, кольцо, корпус сопла и защитное сопло электрод выполнен U-образно. Во втулке нижней выполнены по окружности на одной высоте четыре отверстия под углом 90° между смежными отверстиями. В защитном сопле по окружности расположены восемь отверстий под углом 45° между смежными отверстиями. Корпус электрода через штуцер соединен с магистралью для подачи горячих углеводородов от двигателя внутреннего сгорания.
Поскольку электрод плазмотрона выполнен U-образно из меди, например марки M1, с активной вставкой выполненной из циркония, во втулке нижней выполнены по окружности на одной высоте четыре отверстия под углом 90° между смежными отверстиями, в защитном сопле по окружности расположены восемь отверстий под углом 45° между смежными отверстиями, обеспечивается увеличение срока службы электрода в плазмотроне за счет уменьшения окислительных процессов, а также уменьшение окисления наносимого материала.
На графическом материале показан плазмотрон в сечении для плазменной наплавки.
Плазмотрона для плазменной наплавки включает в себя: перегородку катода 1, корпус 2 электрода 6, накатку 3, изолятор 4, втулку нижнюю 5, электрод 6, кольцо 7, корпус сопла 8, защитное сопло 9. Штуцер соединения и магистраль для подачи горячих углеводородов от двигателя внутреннего сгорания на графическом материале условно не показаны.
Плазмотрон для плазменной наплавки работает следующим образом.
Сжатый воздух через регулятор поступает в магистраль, соединенную со смесительной камерой (на графическом материале условно не показаны). Одновременно в смесительную камеру подаются по трубопроводу горячие углеводороды от двигателя внутреннего сгорания, образуя с воздухом плазмообразующий газ, обладающий пониженными окислительными свойствами. Из смесительной камеры образованный плазмообразующий газ поступает в ресивер, из которого через регулируемый дроссель в магистраль (на графическом материале условно не показаны), выход которой соединен с плазмотроном. Далее плазмообразующий газ через отверстие в корпусе 2 электрода 6, установленного на перегородке катода 1, поступает в пространство между электродом 6 и корпусом сопла 8. Таким образом, поскольку плазмообразующий газ обладал пониженными окислительными свойствами, а электрод 6 плазмотрона выполнен U-образно, что увеличивало его рабочую поверхность, электрод 6 уже на за счет этого подвергается пониженному окислительному процессу и срок его службы увеличивается. Поскольку имеются выполненные во втулке нижней 5 по окружности на одной высоте четыре отверстия под углом 90° между смежными отверстиями, расположенные в защитном сопле по окружности восемь отверстий под углом 45° между смежными отверстиями (отверстия на графическом материале условно не показаны), наносимый материал подвергается щадящему воздействию плазмообразующего газа и соответственно снижаются его окислительные процессы за счет того, что происходит увеличение количества подаваемого плазмообразующего газа с одновременным перераспределением и измененим направления потока этого газа. Совокупность электрода 6 плазмотрона выполненного U-образно из меди с активной вставкой из циркония (на графическом материале условно не показана), выполненных во втулке нижней 5 по окружности на одной высоте четырех отверстий под углом 90° между смежными отверстиями, расположенных в защитном сопле 9 по окружности восемь отверстий под углом 45° между смежными отверстиями (отверстия на графическом материале условно не показаны), обеспечивается увеличение срока службы электрода в плазмотроне за счет уменьшения окислительных процессов и одновременно уменьшаются окислительные процессы в наносимом материале. Изолятор 4 необходим для отделения корпуса 2 от корпуса сопла 8. Кольцо 7 служит для уплотнения соединения корпуса сопла 8 и защитного сопла 9. Накатка 3 обеспечивает фиксацию изолятора 4.
Предложенный плазмотрон для плазменной наплавки, увеличивает срок службы электрода плазмотрона, обеспечивает точность управления процессами плазменной наплавки восстанавливающих и защитных покрытий, повторяемость режимов технологического процесса при подаче порошков в процессе их нанесения на детали машин с сохранением высокой износостойкости и коррозионной устойчивости при ударно-абразивном воздействии, а также позволяет существенно улучшить эксплуатационные качества покрытий и снизить затраты на наплавку. Количество отверстий и углы между ними были определены в процессе опытно-экспериментальных работ.