Сопло для газопламенной наплавочной горелки

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОПЛО ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВОЧНОЙ ГОРЕЛКИ(72) Авторы Яркович Александр Михайлович Здор Геннадий Николаевич Хроленок Валерий Васильевич Яркович Владимир Михайлович(57) Сопло для газопламенной наплавочной горелки, содержащее мундштук с центральным отверстием и расположенными вокруг него по окружности периферийными сопловыми отверстиями, выполненными с наклоном к оси центрального отверстия под углом 515 градусов, втулку, смонтированную в мундштуке, установленную с зазором к его внутреннему торцу, соосно с центральным отверстием, и трубку для подачи газопорошковой смеси, отличающееся тем, что втулка имеет внутренний пористый бурт, расположенный со стороны торца мундштука, причем бурт выполнен с наклонной поверхностью, обращенной к потоку газопорошковой смеси. Полезная модель относится к области технологии машиностроения, в частности к устройствам для газопламенной наплавки покрытий, и может быть использована в промышленности и сельском хозяйстве для восстановления геометрических размеров рабочих поверхностей деталей, повышения их износостойкости и коррозионной стойкости. 25242006.02.28 Известно сопло для газопорошковой наплавки и пайки, содержащее мундштук с одним центральным отверстием и трубку для подачи газопорошковой смеси. 1. Однако в случае использования сопла с одним центральным отверстием при наплавке и пайке небольших деталей и узких кромок происходит нанесение порошка на смежные участки детали, что ведет к непроизводительным потерям порошка и увеличивает объем последующей механической обработки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является сопло для газопламенной горелки, содержащее мундштук с центральным отверстием и расположенными вокруг него по окружности периферийными сопловыми отверстиями, втулку,смонтированную в мундштуке, соосно с центральным отверстием, и трубку для подачи газопорошковой смеси, пористую шайбу, установленную между торцом втулки и внутренним торцом мундштука, при этом периферийные сопловые отверстия выполнены с наклоном к оси центрального отверстия под углом 5-15 градусов 2. Недостатком данного устройства являются ограниченные технологические возможности, вызванные тем, что при наплавке мелких фракций порошка, частицы попадают в поры пористой шайбы, расположенной перпендикулярно к потоку, и резко сокращают объем газа, проходящий через нее. Это приводит к тому, что весь горючий газ поступает в центральное отверстие и периферийные сопловые отверстия не обеспечивают необходимого нагрева внешних зон газопорошковой струи, защиты жидкой ванны металла. Это приводит к потерям порошка. Техническая задача, решаемая полезной моделью - расширение технологических возможностей процесса наплавки. Технический результат достигается тем, что в сопле для газопламенной наплавочной горелки, содержащем мундштук с центральным отверстием и расположенными вокруг него по окружности периферийными сопловыми отверстиями, выполненными с наклоном к оси центрального сопла под углом 5-15 градусов, втулку, смонтированную в мундштуке с зазором к его внутреннему торцу, соосно с центральным отверстием, трубку для подачи газопорошковой смеси, втулка выполнена с внутренним пористым буртом, расположенным со стороны торца мундштука, причем бурт выполнен с наклонной поверхностью, обращенной к потоку газопорошковой смеси. Использование заявляемого технического решения позволит расширить технологические возможности процесса газопламенной наплавки, увеличить коэффициент использования порошка и наносить покрытия из различных материалов, в том числе мелкодисперсных и легкоплавких. На фигуре представлена схема устройства. Сопло для газопламенной горелки содержит мундштук 1 с центральным отверстием 2 и расположенными вокруг него по окружности периферийными сопловыми отверстиями 3, выполненными с наклоном к оси центрального отверстия 2 под углом 5-15 градусов,втулку 4, смонтированную в мундштуке 1 с внутренним пористым буртом 5, расположенным со стороны мундштука 1 и выполненным с наклонной поверхностью, обращенной к потоку газопорошковой смеси, причем втулка 4 установлена с зазором к его внутреннему торцу, соосно с центральным отверстием 2, и трубку 6 для подачи газопорошковой смеси. Устройство работает следующим образом. Газопорошковая смесь (смесь горючей смеси и порошка) подается по внутреннему каналу трубки 6 к центральному отверстию 2 и к периферийным сопловым отверстиям 3. Частицы порошка, ударяясь о внутренний пористый бурт 5, меняют свою траекторию и движутся сходящимся потоком к центральному отверстию 2. Часть газопорошковой смеси попадает в центральное отверстие 2, на выходе из которого сгорает, нагревая частицы порошка до расплавления и транспортирует их к изделию. Часть горючей смеси, проходя через внутренний пористый бурт 5, выходит через периферийные сопловые отверстия 3, на выходе из которых сгорает, образуя дополнительную зону нагрева вокруг центрального отверстия 2. Внутренний пористый бурт 5 2 25242006.02.28 обеспечивает отделение порошка от горючей смеси, поступающей в периферийные сопловые отверстия 3. Так как пористый бурт имеет наклонную поверхность, обращенную к потоку газопорошковой смеси, частицы порошка отражаются от нее и не попадают в поры. Часть горючей смеси, проходя через внутренний пористый бурт 5, уменьшает завихрения у входа в периферийные сопловые отверстия 3. Пример Использовали порошок марки ПГ-СР 4 ГОСТ 21448-75 с температурой плавления 1320 К, с размером частиц 30100 мкм. Покрытие наносили на в поверхность плоских образцов 100100 мм. Мундштук выполнен в виде цилиндра, имеет 6 сопловых отверстий диаметром 0,18 мм,равномерно распределенных по окружности, центральное отверстие выполнено диаметром 2,5 мм. Режимы напыления для прототипа и предлагаемого устройства были выбраны одинаковыми и составляли расход кислорода, м 3/ч 0,75 расход ацетилена, м 3/ч 0,35 расход порошка, кг/ч 3,00. Коэффициент использования порошка определяли, как отношение массы порошка,перешедшего в покрытие, к массе порошка, поданного в горелку. Основные характеристики покрытий, полученных предлагаемым устройством и устройством-прототипом, приведены в таблице. Показатели 1. Коэффициент использования порошка,2. Прочность сцепления, МПа 3. Пористость,Таким образом, предлагаемое устройство при одинаковых с прототипом расходах горючего газа и кислорода обеспечивает получение более качественного покрытия и более полное использование порошка. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.