×
10.04.2013
216.012.3385

КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ВЗРЫВАЕМЫЙ ПРОВОДНИК ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЛИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Проводник состоит из оболочки и сердечника, выполненного в виде порошка. Оболочка состоит из двух слоев электрически взрываемой плоской фольги массой 60…360 мг. Масса сердечника составляет 0,5…2,0 массы фольги. Техническим результатом изобретения является улучшение качества композиционных покрытий за счет увеличения коэффициента использования материала сердечника и равномерного распределения компонентов покрытия по его объему. 5 ил., 4 пр.
Основные результаты: Композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов с использованием плазменного ускорителя с коаксиальной системой электродов, состоящий из оболочки и сердечника в виде порошка, при этом оболочка состоит из двух слоев электрически взрываемой плоской фольги массой 60÷360 мг, а масса сердечника составляет 0,5÷2,0 массы фольги.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии нанесения покрытий, в частности к электровзрывному напылению покрытий и электровзрывному легированию с применением в качестве электрически взрываемых проводников фольг различных металлов и сплавов с размещенными на них порошковыми навесками напыляемых веществ, и может быть использовано, например, в электротехнике для формирования покрытий на контактных поверхностях с высокой электроэрозионной стойкостью.

Известно устройство [1] для нанесения покрытий электрическим взрывом фольги, содержащее центральный и наружный высоковольтные электроды, изолированные друг от друга и установленные коаксиально, дополнительный цилиндрический высоковольтный электрод и сопло, которое снабжено механически прочным диэлектрическим цилиндром, сопло выполнено в виде сопла Лаваля с внешней фаской, центральный высоковольтный электрод выполнен в виде стержня со сквозным соосным каналом, наружный высоковольтный электрод выполнен в виде полого цилиндра с внутренней фаской на торце, дополнительный высоковольтный электрод выполнен в виде кольца с периферийной частью в виде усеченного конуса и симметрично закрепленных на его поверхности стержней со сквозными соосными каналами, при этом механически прочный диэлектрический цилиндр выполнен со сквозными отверстиями для размещения стержней дополнительного высоковольтного электрода, симметрично расположенными относительно главной оси диэлектрического цилиндра, и с профилем и размерами торца, аналогичными профилю и размерам взрывающейся фольги, которая выполнена в виде плоского кольца с усеченным конусом, причем взрывающаяся фольга расположена на торце механически прочного диэлектрического цилиндра, дополнительный высоковольтный электрод периферийной частью в виде усеченного конуса расположен на центральной части усеченного конуса взрывающейся фольги, наружный высоковольтный электрод расположен на боковой поверхности диэлектрического цилиндра таким образом, что периферийная часть усеченного конуса взрывающейся фольги расположена на поверхности внутренней фаски наружного высоковольтного электрода, диэлектрический цилиндр с взрывающейся фольгой и электродами установлен на торце сопла Лаваля, причем поверхность внешней фаски сопла Лаваля, периферийная часть усеченного конуса взрывающейся фольги и поверхность внутренней фаски наружного высоковольтного электрода являются сопряженными, а сквозные каналы центрального высоковольтного электрода и стержней дополнительного высоковольтного электрода предназначены для подачи газа в полость сопла Лаваля.

Недостатком устройства для нанесения покрытий электрическим взрывом фольги является использование в качестве материала электрически взрываемого проводника металлической фольги. Это ограничивает возможности применения данного устройства для напыления покрытий на поверхность металлов и сплавов только продуктами взрыва фольги. Расширение области практического использования электровзрывного напыления покрытий достигается размещением в области взрыва порошковой навески различных веществ, таких как графит, бор, оксиды, карбиды и др. Дополнительное размещение в области взрыва порошковой навески напыляемого материала путем ее насыпания на фольгу приводит к низкому коэффициенту использования материала порошка и неравномерному распределению его частиц в покрытии, поскольку продукты взрыва фольги отбрасывают частицы порошка на стенки сопла. В связи с этим возникает задача повышения коэффициента использования материала порошка.

Обработка поверхности проводится путем формирования импульсной плазменной струи продуктов взрыва с использованием плазменного ускорителя с коаксиально-торцевой системой электродов, на которых закрепляется взрываемая фольга и разрушается под действием разрядного тока от емкостного накопителя энергии. Продукты взрыва включают плазменный компонент и конденсированные частицы, которые, осаждаясь на поверхности, формируют покрытие.

Известен шнуровой материал для газопламенного напыления [2], включающий изготовленную из органического материала оболочку и сердечник, содержащий, мас.%: гранулированный технологический наполнитель 88…92, органическое связующее 8…12, при этом гранулированный технологический наполнитель содержит, мас.%: графит 2,5…4,5, гексагональный нитрид бора 10,0…16,0, оксид кадмия 2,0…4,0, оксид меди 11,0…14,0, никель - остальное.

Недостатком шнурового материала является то, что органическая оболочка при электровзрыве шнурового материала в вакууме загрязняет напыляемые покрытия.

Задачей заявляемого изобретения является улучшение качества композиционных покрытий, которое обеспечивается увеличением коэффициента использования материала сердечника и равномерным распределением компонентов покрытия по его объему.

Поставленная задача реализуется композиционным электрически взрываемым проводником для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов с использованием плазменного ускорителя с коаксиальной системой электродов. Он состоит из оболочки и сердечника в виде порошка, при этом оболочка состоит из двух слоев электрически взрываемой плоской фольги массой 60…360 мг, а масса сердечника составляет 0,5…2,0 массы фольги.

Устройство поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов, на фиг.2 - покрытие системы TiB2-Cu, полученное с его использованием, на фиг.3 - покрытие системы W-Cu, полученное с его использованием, на фиг.4 - покрытие системы Мо-Сu, полученное с его использованием, на фиг.5 - легированный слой на стали 45 после электровзрывного алитирования совместно с карбидом кремния. Композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов состоит из оболочки (фольги) 1 и сердечника (порошковой навески напыляемого материала) 2, закрепляется на торцах коаксиальных электродов центрального 3 и наружного кольцевого 4, разрушается под действием электрического тока от емкостного накопителя энергии, формируется с использованием плазменного ускорителя в многофазную плазменную струю и напыляется на подложку 5.

Изменение соотношения масс оболочки mf (фольги) и сердечника mc (порошковой навески), которое характеризуется коэффициентом K=mf/mc, дает возможность управлять структурой покрытия, а также обеспечивать необходимый состав композиционных покрытий. Формирование покрытия происходит при перемешивании напыленных на поверхность плазменных и конденсированных продуктов взрыва фольги с частицами порошковой навески и последующем теплоотводе в материал основы. Напыление при K<0,5 приводит к уменьшению коэффициента использования материала сердечника и нарушает равномерное распределение компонентов покрытия по его объему. Напыление при K>2,0 приводит к формированию покрытия преимущественно из продуктов взрыва фольги, а не порошковой навески, что не обеспечивает необходимых свойств композиционного покрытия, например его электроэрозионной стойкости. Превышение массы фольги свыше 360 мг нецелесообразно, поскольку при этом продукты разрушения фольги преимущественно состоят из конденсированных частиц (капель) и не происходит полного переноса частиц порошковой навески сердечника на обрабатываемую поверхность. Использование фольг меньшей массы 60 мг нецелесообразно из-за малой толщины формируемых покрытий.

Композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов может быть изготовлен с сердечником, включающим как однородные порошки различных материалов (графита, бора, металлов, сплавов, оксидов, бескислородных тугоплавких соединений и т.п.), так и композиционные порошки, а также механические смеси указанных материалов.

Примеры конкретного осуществления устройства:

Пример 1.

Обработке подвергали контактную поверхность образца из электротехнической меди марки М00 площадью 4 см2. Использовали композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов, состоящий из оболочки и сердечника. Оболочка представляла собой два слоя плоской медной фольги массой 60 мг, а сердечник - порошковую навеску диборида титана такой же массы.

Получили электроэрозионностойкое покрытие системы TiB2-Cu (фиг.2) из несмешивающихся компонентов с композиционной наполненной структурой, в которой диборид титана и медь равномерно распределены по объему покрытия, имеющего когезионно-адгезионную связь с основой.

Пример 2.

Обработке подвергали контактную поверхность образца из электротехнической меди марки М00 площадью 4 см2. Использовали композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов, состоящий из оболочки и сердечника. Оболочка представляла собой два слоя плоской медной фольги массой 200 мг, а сердечник - порошковую навеску вольфрама массой 400 мг.

Получили электроэрозионностойкое покрытие системы W-Cu (фиг.3) из несмешивающихся компонентов с композиционной наполненной структурой, в которой вольфрам и медь равномерно распределены по объему покрытия, имеющего когезионно-адгезионную связь с основой.

Пример 3.

Обработке подвергали контактную поверхность образца из электротехнической меди марки М00 площадью 4 см2. Использовали композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов, состоящий из оболочки и сердечника. Оболочка представляла собой два слоя плоской медной фольги массой 360 мг, а сердечник - порошковую навеску молибдена массой 180 мг.

Получили электроэрозионностойкое покрытие системы Мо-Сu (фиг.4) из несмешивающихся компонентов с композиционной наполненной структурой, в которой молибден и медь равномерно распределены по объему покрытия, имеющего когезионно-адгезионную связь с основой.

Пример 4.

Обработке подвергали поверхность образца из углеродистой стали 45 площадью 2 см2. Использовали композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов, состоящий из оболочки и сердечника. Оболочка представляла собой два слоя плоской алюминиевой фольги массой 60 мг, а сердечник - порошковую навеску карбида кремния массой 30 мг.

Получили высокотвердый и износостойкий поверхностный легированный слой системы сталь 45-Al-SiC (фиг.5) с композиционной наполненной структурой, в которой карбид кремния, сталь 45 и алюминий равномерно распределены по объему зоны легирования, имеющего когезионно-адгезионную связью с основой.

Композиционный электрически взрываемый проводник для электровзрывного напыления покрытий или электровзрывного легирования поверхности металлов и сплавов с использованием плазменного ускорителя с коаксиальной системой электродов, состоящий из оболочки и сердечника в виде порошка, при этом оболочка состоит из двух слоев электрически взрываемой плоской фольги массой 60÷360 мг, а масса сердечника составляет 0,5÷2,0 массы фольги.
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ВЗРЫВАЕМЫЙ ПРОВОДНИК ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЛИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ВЗРЫВАЕМЫЙ ПРОВОДНИК ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЛИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ВЗРЫВАЕМЫЙ ПРОВОДНИК ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЛИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ВЗРЫВАЕМЫЙ ПРОВОДНИК ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЛИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ВЗРЫВАЕМЫЙ ПРОВОДНИК ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЛИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 26.
27.01.2013
№216.012.2013

Устройство для электровзрывной обработки поверхности материалов

Изобретение относится к устройству для электровзрывной обработки поверхности материалов. Устройство содержит источник постоянного напряжения для заряда конденсаторной батареи, коммутирующее устройство, силовую батарею конденсаторов, производящую разряд для взрыва фольги, разрядное устройство,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473712
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.08.2013
№216.012.5d56

Способ электровзрывного напыления композитных покрытий системы, tib-cu на медные контактные поверхности

Способ предназначен для электровзрывного напыления покрытия системы TiB-Cu на медных контактных поверхностях. Внутри двухслойной фольги из меди размещают порошковую навеску из диборида титана. Осуществляют электрический взрыв фольги с формированием импульсной многофазной плазменной струи....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489515
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.11.2013
№216.012.7cc8

Способ волочения алюминиевой проволоки

Изобретение предназначено для уменьшения усилий при обработке давлением технически чистого алюминия. Снижение микротвердости материала заготовки обеспечивается за счет того, что перед волочением на заготовку воздействуют импульсным магнитным полем, индукция которого не превышает 0,7 Тл,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497617
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e2f

Способ электровзрывного напыления композиционных покрытий системы al-tib на алюминиевые поверхности

Изобретение относится к области нанесения покрытий, а именно к электровзрывному напылению композиционных покрытий системы Al-TiBна алюминиевые поверхности. Технический результат - повышение износостойкости и микротвердости покрытия, увеличение его адгезии к основе. Способ включает размещение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497976
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.12.2013
№216.012.910c

Способ регулирования долговечности изделия из алюминия, работающего в условиях ползучести

Изобретение относится к обработке алюминия, в частности к регулированию ресурса работы изделий, изготавливаемых из технически чистого алюминия и эксплуатирующихся в условиях ползучести, и может быть использовано в строительстве, производстве двигателей, автомобиле-, авиа- и судостроении, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502825
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.06.2014
№216.012.cc2a

Способ электровзрывного напыления композиционных износостойких покрытий системы tic-mo на поверхности трения

Изобретение относится к технологии нанесения покрытий на поверхности трения. Способ включает размещение порошковой навески из карбида титана между двумя слоями молибденовой фольги, электрический взрыв фольги с формированием импульсной многофазной плазменной струи, оплавление плазменной струей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518037
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.01.2015
№216.013.1873

Способ нанесения электроэрозионностойких покрытий на основе углеродистого молибдена, молибдена и меди на медные электрические контакты

Изобретение относится к формированию на медных электрических контактах покрытий на основе молибдена, углеродистого молибдена и меди, которые могут быть использованы в электротехнике как электроэрозионно-стойкие покрытия с высокой адгезией с основой на уровне когезии. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537687
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1e1e

Способ нанесения электроэрозионностойких покрытий на основе диборида титана и меди на медные электрические контакты

Изобретение относится к формированию покрытий на медных электрических контактах и может быть использовано в электротехнике. Способ включает электрический взрыв композиционного электрически взрываемого проводника, состоящего из двухслойной плоской медной оболочки массой 60-360 мг и сердечника в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539138
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.04.2015
№216.013.381c

Способ нанесения электроэрозионностойких покрытий на основе молибдена и меди на медные электрические контакты

Изобретение относится к формированию на медных электрических контактах покрытий на основе молибдена и меди, которые могут быть использованы в электротехнике в качестве электроэрозионностойких покрытий с высокой адгезией с основой на уровне когезии. Способ включает электрический взрыв...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545852
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c5b

Способ нанесения электроэрозионностойких покрытий на основе вольфрама и меди на медные электрические контакты

Изобретение относится к формированию на медных электрических контактах покрытий на основе вольфрама и меди, которые могут быть использованы в электротехнике. Способ включает электрический взрыв композиционного электрически взрываемого проводника, состоящего из двухслойной плоской медной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546939
Дата охранного документа: 10.04.2015
Показаны записи 1-10 из 104.
27.01.2013
№216.012.2071

Способ разработки крутых пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при отработке оставляемых целиков угля с высокой газоносностью, отработка которых по тем или иным причинам не может быть произведена традиционными способами. Способ включает отработку угольного пласта камерами в восходящем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473806
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.04.2013
№216.012.325a

Трехщековая дробильная машина

Изобретение направлено на обеспечение в дробильной машине оптимального для данной конструкции движения щек. Трехщековая дробильная машина содержит неподвижную щеку, основную и промежуточную подвижные щеки, соединенные шарнирно. Входящее в состав дробилки трехпарное опорное звено выполнено в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478433
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.06.2013
№216.012.4b68

Пространственный смесительный механизм

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано в пищевой и строительной промышленности. Устройство содержит гидроцилиндр возвратно-поступательного действия и пространственное коромысло со смесительной лапой. Шток поршня гидроцилиндра и пространственное коромысло соединены через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484886
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4b7f

Электромеханический кантователь прокатного стана

Изобретение предназначено для повышения нагрузочной способности и долговечности кантователя сортового проката и его заготовок. Электромеханический кантователь прокатного стана содержит корпус кантователя, относительно которого происходит движение, коромысло и шатун, удерживающие ролики,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484909
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4b9a

Керамический флюс-добавка

Изобретение относится к электродуговой сварке сталей под флюсом, в частности к флюсам, предназначенным для примешивания к плавленым флюсам. Керамический флюс-добавка предназначен для примешивания к плавленым и керамическим флюсам на основе жидкого стекла в количестве 9,5-24%. Керамический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484936
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4ba1

Боек цилиндроконический

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к бойкам ударных механизмов. Боек содержит цилиндрическую поршневую и коническую ударную части. Переход между цилиндрической и конической частями бойка выполнен по дуге окружности. Соотношение длин конической ударной части l и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484943
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4ba2

Ударник бурильной машины

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к ударникам бурильных машин. Ударник содержит генерирующую часть с образующей боковой поверхностью, ограниченную воспринимающим и выпуклым ударным торцами. Выпуклый ударный торец ударника выполнен с поверхностью, образованной вращением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484944
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.4fe8

Боёк цилиндро-псевдосферический

Изобретение относится к бойкам для машин ударного действия. Боек состоит из жестко соединенных между собой цилиндра и коаксиально расположенного в нем штока. Боковая поверхность штока является поверхностью постоянной отрицательной кривизны, образуемой вращением трактрисы около ее асимптоты. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486049
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.51ea

Система идентификации объектов управления

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах автоматического управления динамическими нестационарными объектами, математические модели которых содержат переменные операторы и/или параметры. Технический результат заключается в повышении точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486563
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.07.2013
№216.012.56dc

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий. Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в технологии изделий стеновой керамики, в частности керамических кирпича и камней. Техническим результатом является замена дорогостоящего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487844
Дата охранного документа: 20.07.2013
+ добавить свой РИД