RU1598840C

RU1598840C - Plasma generator for plasma-jet spraying

Info

Publication number: RU1598840C
Application number: SU874309327A
Authority: RU
Inventors: В.Т. Коваленко; В.М. Меркин; А.Х. Демиденко
Priority date: 1987-07-30
Filing date: 1987-07-30
Publication date: 1992-10-30

Abstract

Изобретение относитс к технике дл нанесени покрытий методом плаз менного напылеш-1 . Цель изобрете(и - повьинение эффективности плазмотрона за счет, снижени уровн шума и повышени равномерности расггределени температуры и скорости по сечению плазменного потока. Плазмотрон содержит корпус , катод, анод и секции межзлектрод- ной вставки, разделенные изол торами.. Порошок вводитс на срез сопла, внутренний диаметр анода на 1-5% меньше внутреннего диаметра межзлектродной вставки, длина анода составл ет величину 2,50-3,50 его внутреннего диаметра . Все это обеспечивает увеличение напр женности электрического пол , электромагнитного сжати ио П}зи- рованного газа, удельного теплового потока струи и приводит к более равномерному распределению газа по каналу сопла, снижению уровн шума, -повышению эффективности плазмотрона.i 1 ил. S (ЛThe invention relates to a plasma spray-1 coating technique. The purpose of the invention (and - to increase the efficiency of the plasma torch by reducing noise and increasing the uniformity of temperature and velocity distribution over the plasma flow cross section. The plasma torch contains a housing, cathode, anode and sections of the inter-electrode insert, separated by insulators. The powder is introduced into the nozzle exit , the inner diameter of the anode is 1-5% less than the inner diameter of the inter-electrode insert, the length of the anode is 2.50-3.50 of its inner diameter.All this provides an increase in the electric field, electric the magnetic compression of io P} gas, the specific heat flux of the jet, and leads to a more uniform distribution of the gas along the nozzle channel, lower noise levels, and an increase in the efficiency of the plasma torch. i 1 ill. S (Л

Description

Изобретение относитс к технике дл нанесени покрытий методом плазменного напьтени .The invention relates to a plasma spray coating technique.

Целью изобретени вл етс по- вьгаение эффективности плазмотрона за счет снижени уровн шума и повышени равномерности распределени температуры и скорости по сечению плазменного потока.The aim of the invention is to increase the efficiency of the plasma torch by reducing the noise level and increasing the uniformity of the temperature and velocity distribution over the plasma flow cross section.

На чертеже представлен плазмотрон в разрезе.The drawing shows a plasmatron in section.

Плазмотрон содержит катод 1, секции 2 межэлектронной вставки (ЮВ),The plasma torch contains a cathode 1, section 2 of the interelectronic insert (SE),

разделенные изол торами 3, входное сопло 4, акод 5 и корпус 6. Охлаждеш1е катода , анода иМЭВ осуществл етс водой, Плазмообразующий газ подаетс в зазор между катодом и ЮВ. Порошок вводитс на срез сопла.separated by insulators 3, the inlet nozzle 4, the cathode 5 and the housing 6. The cathode, the MEME anode are cooled by water, the plasma-forming gas is fed into the gap between the cathode and SE. The powder is introduced into the nozzle exit.

Диаметр критического сечсш1 их одного сопла (0,30-0,5)d, где d - внутренний диаметр ЮВ. Внутреп1шй ди - аметр анода ,99-0,95)d, дкипа анода (,5)d.The diameter of the critical section1 of their single nozzle is (0.30-0.5) d, where d is the internal diameter of the SE. The internal diameter is the anode diameter, 99-0.95) d, anode dipole (, 5) d.

Плазмотрон работает атедуюиаш пб- разом.The plasma torch works ateduyash pb-time.

сл сзо оо sszo oo

Электрическа дуга, гор ща между катодом 1 и анодом 5, со Дгает поток гшазмообразуюшьго газа, наход щегос в состо нии низкотемпературной плаз- мы. На нмходе из сопла в поток вводитс порошок наг11.ш емого материапа. Разгон сь и оплавл сь, частицы порошка попадают на напьш емую поверхность и сцепл ютс с ней,An electric arc burning between the cathode 1 and the anode 5 co blows a stream of gas-forming gas in a low-temperature plasma state. Powder of a 11.11.weighed material is introduced from the nozzle into the stream at the nnmode. Acceleration and melting, particles of the powder fall on the surface to be smoothed and adhere to it,

Качество покрыти , наносимого плазмотроном , зависит от однородности пол температур и скоростей н поперечном сечении истекающего потока. Уровень шума, создаваемого таким троном, зависит от степени турбулиза- ции потока. От этих же параметров эа- внсит коэффициент использовани порошка и ресурс работ ы 4нода,The quality of the coating applied by the plasmatron depends on the uniformity of the temperature and velocity fields and the cross section of the effluent. The noise level created by such a throne depends on the degree of turbulence of the flow. The powder utilization coefficient and the service life of the 4-node, from the same parameters,

Экспериментально Доказано, что при отклонении параметров за oroBopeHHiiie в формуле изобретени границы наблюдаетс резкое изменение качества напыл емого покрыти и уровн шума в худшую сторону,Experimentally It is proved that when the parameters deviate from oroBopeHHiiie in the claims of the boundary, there is a sharp change in the quality of the sprayed coating and the noise level for the worse.

При объ снении получени паложи- тель|ног6 эффекта за счет некоторого уменьшени диаметра анода по сравнению с ЮВ и выполнени анода опреде.п емой пи1Пз1 Необходимо учитывать, что в гшазмотроне в небольшом по объему пространстве протекают разнообразные . физические Мроцейсы, св занные с преобразованием электрической энерг ги в тепловую,и кинетическую энергииWhen explaining the tenor effect6 due to a certain decrease in the diameter of the anode compared to SE and the implementation of the anode as defined by p1Pz1, it must be taken into account that in a small gas chamber in a small space there are various. physical Moroceis associated with the conversion of electric energy to thermal and kinetic energy

струи. Можно предположить что на конечном участке злектричес- кой дуги напр женность электрического пол вьпие начального участка, а татсже выше электромагнитное сжатие ионизированного .газа и удельный тепловой поток. Газодинамическое вли ние на турбулизацию потока на конечном участке уже незначительно, а поток испытывает значительную турбулизацию за счет хаотических колебаний дуги. Поэтому оптимальное уменьшение диаметра сопла .способствует более равномерному заполнению канала сопла ионизированным потоком, а также равномерному распределению тепловой энергии по сечению канала сопла, . jets. It can be assumed that in the final section of the electric arc, the electric field is half the initial section, and also the electromagnetic compression of the ionized gas and the specific heat flux are higher. The gas-dynamic effect on the turbulization of the flow in the final section is already insignificant, and the flow experiences significant turbulization due to chaotic oscillations of the arc. Therefore, an optimal decrease in the diameter of the nozzle. Promotes a more uniform filling of the nozzle channel with an ionized flow, as well as a uniform distribution of thermal energy over the cross section of the nozzle channel,.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A plasma torch for spraying comprising a cathode, anode, an interelectrode insert, an inlet nozzle with a diameter of a critical cross section smaller than the inner diameter of the interelectrode insert, characterized in that, in order to increase the efficiency of the plasma torch by reducing the noise level and the uniformity of the temperature and velocity distribution over the cross section of the plasma flow, the diameter of the anode is 1-5% less than the inner diameter of the electrode rod, and the length of the anode is 2v5-3.5 of its inner diameter.

Water I

,

sch 31 / u1cy gal

,

sch 31 / u1cy gal