Способ гиперзвуковой металлизации и устройство для его осуществления

(51) 05 7/20 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ сферических опорах с возможностью изменения их положения относительно оси камеры. Помимо того,с целью повышения точности позиционирования выходное сопло может быть выполнено в виде отдельного элемента - втулки, установленной в крышке с возможностью перемещения вдоль ее оси,например, с помощью резьбового соединения. Поставленная задача по объекту изобретения способ - достигается тем, что в известном способе гиперзвуковой металлизации, включающем подачу проволочных электродов под углом через камеру сгорания с перфорированным элементом и выходным соплом Лаваля навстречу друг другу до их контакта, пропусканию по проволочным электродам сварочного тока с образованием электрической дуги, нагревом и плавлением проволочных электродов,распыление расплавленного материала струей продуктов сгорания, истекающей из выходного сопла Лаваля с гиперзвуковой скоростью, с переносом частиц распыленного материала струей до поверхности покрываемой детали, в соответствии с заявляемым изобретением плавление проволочных электродов осуществляют на расстоянииот критического сечения сопла Лаваля, которое выбирают исходя из зависимости температуры плавления распыляемого материала проволок и их диаметра, используя следующее выражение Х 0,7(1) где- длина начального участка распыляющей струи (мм) Т - температура плавления распыляемого материала проволочного электрода(С)- диаметр проволочного электрода (мм)коэффициент, численно равный 0,007 (1/0 С 0,7). Реализация заявляемых объектов изобретения позволяет обеспечить стабильность процесса распыления, повысить производительность и срок службы установки гиперзвуковой металлизации,снизить размеры распыленных частиц, устранить их перегрев и окисление. Оба заявляемых объекта не нарушают единства изобретения,поскольку образуют единый изобретательский замысел, причем один из заявляемых объектов - устройство - предназначено для осуществления другого заявляемого объекта способа, при этом оба объекта направлены на(72) Нураков СерикБелоцерковский Марат АртемовичПрядко Александр Сергеевич Ким Владимир МихайловичБалкишев Канат Турганбекович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Белоцерковский М.А., Прядко А.С., Черепко А.Е. Технологические особенности и области использования гиперзвуковой металлизации // Инновации в машиностроении Сборник научн. трудов. (Минск, 30-31 октября 2008 г.) / Редкол. М.С. Высоцкий и др - Минск ОИМ НАН Беларуси, 2008. С. 479-484(54) СПОСОБ ГИПЕРЗВУКОВОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Предлагаемое изобретение относится к области газотермического нанесения покрытий, в частности,к технологиям высокоскоростного напыления износостойких,коррозионностойких,антифрикционных покрытий из проволочных материалов на быстроизнашивающиеся детали машин и элементы конструкций. Поставленная задача по объекту изобретения устройство - достигается тем, что в известном устройстве гиперзвуковой металлизации,включающем узлы подачи рабочих газов и распыляемых проволок, камеру сгорания с корпусом и крышкой, разделенную перпендикулярно оси камеры на полости смешения и горения газов огнеупорной перегородкой со сквозными каналами,токоподводами с осевыми отверстиями для подачи распыляемых проволок под углом друг к другу,установленными в центрирующем элементе,расположенном в центральном отверстии перегородки, и выходное сопло, выполненное в виде отверстия, расположенное в крышке соосно с камерой и перегородкой, согласно предполагаемому изобретению крышка камеры выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса камеры вдоль ее оси, а токоподводы установлены на решение одной и той же задачи с получением Предлагаемое изобретение относится к области газотермического нанесения покрытий, в частности,к технологиям высокоскоростного напыления износостойких,коррозионностойких,антифрикционных покрытий из проволочных материалов на быстроизнашивающиеся детали машин и элементы конструкций. Для обеспечения высокого качества покрытий(прочность сцепления более 40 МПа и пористости менее 5-7) в практике газотермического напыления и, в частности, электродуговой металлизации используют методы, позволяющие разогнать частицы напыляемого материала до скоростей более 200 м/с за счет высоких динамических параметров потока газов. Известен способ высокоскоростного газотермического напыления, реализованный в устройствах 1. Патент США 4 384 434. 451/75 (24 7/00), 1983.,2. Патент США 5 120 582. 427/423(05 01/08), 1992.,включающий подачу в образованную за счет сжигания в камере внутреннего сгорания при определенных условиях различных углеводородных топлив высокоэнергетическую струю присадочного порошкового или проволочного материала, разгон и нагрев частиц материала в струе, осаждение частиц на упрочняемую или восстанавливаемую поверхность, механическую обработку. Недостатком известного способа является его низкая производительность,обусловленная использованием одной струи продуктов горения углеводородных топлив как для нагрева напыляемого материала, так и для его разгона. Известно,что максимально достижимая температура струи обеспечивается при сгорании ацетилена в кислороде, и составляет на начальном участке около 3100 С. При скорости струи более 300-500 м/с можно обеспечить прогрев до плавления только небольшого количества порошка (не более 4 кг/ч). Известны устройства высокоскоростного газотермического напыления порошковых и проволочных материалов 1. Патент США 4 384 434. 451/75 (24 7/00), 1983., 2. Патент США 5 120 582. 05 01/08), 1992., содержащие корпус, камеру внутреннего сгорания, разделенную на полость стабилизации горения и полость сжигания рабочей горючей смеси, сопловую часть, средства подачи расходного напыляемого материала и средства воспламенения горючей смеси. В устройстве 1. Патент США 4 384 434. 451/75 (24 7/00),1983., использована прямоточная компоновочная схема с раздельной подачей компонентов. Это позволяет обеспечить наиболее рациональное,компактное конструктивное исполнение, т.к. средства подачи расходного материала, полость камеры сгорания и выходной сопловой канал располагаются соосно, последовательно друг за другом. Основными недостатками данного устройства являются невозможность его запуска без применения дополнительного кислорода, поскольку в качестве окислителя используется сжатый воздух. Кроме того, подача расходного материала осуществляется непосредственно в полость камеры внутреннего сгорания, что отрицательно влияет на процессы сжигания рабочей смеси и, следовательно,устойчивость работы устройства в целом. Кроме того, для обеспечения заданных динамических параметров выходного двухфазного потока,устройство имеет камеру сгорания значительных габаритных размеров (диаметр - порядка 270 мм,длина - около 300 мм). Устройство 2. Патент США 5 120 582. 05 01/08), 1992. также реализует прямоточную компоновочную схему. С целью устранения влияния частиц расходного материала на процессы горения в полости сжигания рабочей смеси был использован радиальный способ подачи напыляемых частиц в закритическую область соплового канала. Основным недостатком данного устройства является то, что частицы порошка, поступая в сопловой канал перпендикулярно к его оси, имеют значительную нормальную составляющую скорости,которая способствует отклонению траектории их движения от оси соплового канала и взаимодействию со стенками соплового канала. Следствием этого является налипание расплавленных частиц напыляемого материала на стенки соплового канала и его закупорка через 20-25 минут эксплуатации. Известен способ высокоскоростного газотермического напыления 3. Белоцерковский М.А., Прядко А.С., Черепко А.Е. Методы и оборудование для формирования высокоэнергетических двухфазных потоков // Физика плазмы и плазменные технологии (ФППТ 2) материалы Междунар. науч.- техн. конф. в 4 т.,Минск, 15-19 сент. 1997 г. / редкол. В. С. Бураков(отв. ред.) и др - Минск, 1997. - Т.4. - С. 670-673.,включающий газопламенный нагрев присадочного порошкового или проволочного материала, его последующее распыление и разгон частиц струей продуктов сгорания пропановоздушной смеси,истекающей с гиперзвуковой скоростью из камеры микрофакельного горения через сопло Лаваля,осаждение частиц на упрочняемую или восстанавливаемую поверхность, механическую обработку. Недостатком известного способа является малая производительность при распылении стальных проволок (не более 5 кг/ч) и сложность реализации,обусловленная необходимостью наличия двух раздельных систем подачи рабочих газов (для газопламенного нагрева и в камеру). Известен способ напыления 4 Нураков С.Н.,Савинкин В.В. Инновационный патент РК 22452 от 25.02.2010 г. Плазмотрон для восстановления деталей., в котором в качестве горючего газа используется пропан, из которого при подаче электрического разряда в камеру, образовывалась 3 плазма, которая для ускорения проходила через суживающуюся конусную насадку и далее расплавляла и распыляла порошок. Главными недостатками этого устройства были недостаточное ускорение частиц и применение дорогостоящих порошка и плазмотрона. Известно устройство для высокоскоростного напыления покрытий 5. Патент РБ 4365, МПК В 05 В 7/20,2002 г. по способу 3. Белоцерковский М.А., Прядко А.С., Черепко А.Е. Методы и оборудование для формирования высокоэнергетических двухфазных потоков // Физика плазмы и плазменные технологии (ФППТ 2) материалы Междунар. науч.-техн. конф. в 4 т.,Минск, 15-19 сент. 1997 г. / редкол. В.С. Бураков(отв. ред.) и др - Минск, 1997. - Т.4. - С. 670-673.,содержащее корпус, камеру сгорания, узел подачи расходного материала, снабженный мундштуком,устройство поджига горючей смеси, сопловой канал,топливный и воздушный жиклеры, установленный перпендикулярно оси камеры сгорания огнеупорный перфорированный элемент толщиной 814 мм,диаметр каналов которого равен 0,81,8 мм, а суммарное проходное сечение составляет 3550 от площади поверхности элемента. Перфорированный элемент разделяет камеру на полость смешения и полость сжигания рабочей смеси и расположен от среза выходного сопла на расстоянии 70120 мм. В качестве узла подачи материалов используется газопламенный порошковый или проволочный термораспылитель,распылительная головка которого расположена в отверстии перфорированного элемента,выполненного по его оси. Наличие полости смешения позволяет улучшить условия смесеобразования при раздельной подаче компонентов для формирования горючей смеси,подавая в зону воспламенения полости сжигания готовую смесь, что исключает использование дополнительного кислорода как в момент запуска устройства, так и на рабочем режиме. Кроме того,создаются условия для применения принципов микрофакельного сжигания с целью увеличения скорости горения топливно-воздушной смеси в каналах перфорированного элемента, что, в свою очередь, дает возможность сжигать значительное количество горючей смеси в гораздо меньшем объеме. Причем, горение газа за перфорированным элементом идет в зоне малой толщины в виде плоского пламени, без видимых языков. Такая форма пламени позволяет резко сократить длину полости сжигания описываемого устройства. Предложенная в патенте конструкция установки дает возможность реализовать двухструйную схему газотермического напыления, когда первичный высокотемпературный поток,обладающий относительно невысокой скоростью, расплавляет транспортируемые частицы расходного материала, а вторичный,низкотемпературный,но высокоскоростной поток, разгоняет распыленные частицы проволоки до скоростей более 250 м/с. Причем, первичный поток представляет собой высокотемпературную струю,производимую 4 термораспылительным устройством для газотермического напыления, в то время как вторичный поток - это высокоскоростная струя продуктов сгорания топливно-воздушной смеси. Данное устройство имеет следующие недостатки низкий тепловой коэффициент полезного действия при нагреве проволок факелом газового пламени,большие габариты термораспылителя (более 300 мм в длину), а также большое количество подводящих рукавов для подачи рабочих газов (для термораспылителя и в камеру). Наиболее близким к заявляемому способу по совокупности существенных признаков является способ гиперзвуковой металлизации 6. Белоцерковский М.А., Прядко А.С., Черепко А.Е. Технологические особенности и области использования гиперзвуковой металлизации // Инновации в машиностроении Сборник научн. трудов. (Минск, 30-31 октября 2008 г.) / Редкол. М.С. Высоцкий и др - Минск ОИМ НАН Беларуси, 2008. С. 479 - 484., принятый за прототип, включающий нагрев до плавления в электрической дуге проволочных материалов и их распыление струей продуктов сгорания пропановоздушной смеси, истекающей с гиперзвуковой скоростью из камеры микрофакельного горения через сопло Лаваля, осаждение частиц распыленных проволок на упрочняемой или восстанавливаемой поверхности, механическую обработку. Использование в данном патенте электродугового нагрева позволяет значительно повысить тепловую мощность термораспылителя,тепловой коэффициент полезного действия и производительность процесса нанесения покрытий. При электродуговой металлизации нагрев и плавление распыляемого проволочного материала происходит за счет тепла электрической дуги,горящей между проволоками, из которых образуется распыляемый материал. Это уменьшает величину тепловых потерь при нагреве и плавлении металла в сравнении с другими газотермическими процессами,где генерация тепла и его расход на плавление распыляемого материала разделены по времени и в пространстве. В связи с тем, что скорость струи продуктов сгорания достигает значений 1500 м/с или почти 5 М, где М - число Маха, процесс получил наименование гиперзвуковая металлизация. Недостатком этого способа является то, что плавление электродов осуществляется на фиксированном расстоянии от критического сечения сопла и при постоянном угле подачи проволочных электродов. При увеличении или уменьшении диаметра проволок, а также при замене типа распыляемых материалов (например, после стали напылять алюминий), происходит смещение очага плавления внутрь камеры сгорания, что изменяет процесс струйного истечения распыляемого материала вплоть до его прекращения, снижается производительность,увеличиваются размеры распыленных частиц расплавленных проволок,увеличивается пористость покрытий. Горение дуги и распыление расплавленного материала проволок происходит на постоянном расстоянии от плоскости критического сечения сопла. При расположении точки плавления на срезе сопла либо внутри камеры сгорания распыляющий газ не успевает эвакуировать весь плавящийся металл,происходят короткие замыкания электрической дуги, разбрызгивание металла,налипание частиц на сопло,нарушается стабильность процесса распыления. При слишком большом расстоянии теряется мощность распыляющей струи, увеличивается размер частиц,снижается их скорость. Наиболее близким к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков являются устройства, описанный в 7. Патент США 6 245 390. 427/449. (23 4/12 05 1/24), 2001., принятый за прототип. Устройство для высокоскоростного напыления покрытий 7. Патент США 6 245 390. 427/449. (23 4/12 05 1/24), 2001. включает узлы подачи рабочих газов и распыляемых проволок, камеру сгорания с корпусом и крышкой,разделенную перпендикулярно оси камеры на полости смешения и горения газов пористой керамической перегородкой со сквозными каналами,токоподоводами с осевыми отверстиями для подачи распыляемых проволок,установленными в центрирующем элементе,расположенном в центральном отверстии перегородки, и выходным соплом, расположенном в крышке и находящемся на общей оси с камерой и перегородкой,обеспечивающим сверхзвуковое истечение продуктов сгорания. Подача распыляемых проволок под постоянным углом друг к другу осуществляется с помощью привода. Камера помещена в кожух, а в зазоры между корпусом и кожухом подается охлаждающий воздух. От источника сварочного тока через токоподводы электрический ток идет по проволокам, зажигая дугу. На горящую дугу и расплавленный в дуге металл проволок воздействует струя продуктов сгорания газов, выходящая со сверхзвуковой скоростью из сопла и осуществляющая процесс диспергирования расплавленного металла, образуя поток частиц,падающий на поверхность детали и формирующий покрытие. В данном патенте огнеупорная перегородка представляет собой каталитический элемент,изготовленный из материалов группы благородных металлов или бинарных оксидов благородных металлов. При его использовании в смесь газов можно добавлять значительно больше горючего или инертного газа для снижения окисления, а также для этой цели понизить температуру распыляющей струи. Несмотря на явные преимущества по сравнению с выше рассматриваемыми устройствами, устройство по патенту 7. Патент США 6 245 390. существенным недостатком, а именно тем, что расстояние от плоскости критического сечения сопла до очага плавления проволочных электродов строго фиксировано и угол подачи проволок постоянный. Помимо того, в патенте 7. Патент США 6 245 390. 427/449. (23 4/12 05 1/24), 2001. для снижения окисления распыленных частиц предложено использовать каталитический элемент вместо пористой керамической перегородки. При этом понижение температуры и скорости струи вызывают снижение ее аэродинамической силы,воздействующей на очаг плавления и ответственной за диспергирование расплавленного материала. В результате увеличивается размер его частиц и время пребывания в зоне дуги, что вызывает их перегрев и окисление. Оба объекта заявляемого изобретения направлены на решение одной задачи - повышение стабильности процесса гиперзвуковой металлизации и качества наносимых покрытий. Поставленная задача по объекту изобретения способ - достигается тем, что в известном способе гиперзвуковой металлизации, включающем подачу проволочных электродов под углом через камеру сгорания с перфорированным элементом и выходным соплом Лаваля навстречу друг другу до их контакта, пропусканию по проволочным электродам сварочного тока с образованием электрической дуги, нагревом и плавлением проволочных электродов,распыление расплавленного материала струей продуктов сгорания, истекающей из выходного сопла Лаваля с гиперзвуковой скоростью, с переносом частиц распыленного материала струей до поверхности покрываемой детали, в соответствии с заявляемым изобретением плавление проволочных электродов осуществляют на расстоянииот критического сечения сопла Лаваля, которое выбирают исходя из зависимости температурыплавления распыляемого материала проволок и их диаметра, используя следующее выражение Х 0,7(1) где- длина начального участка распыляющей струи (мм) Т - температура плавления распыляемого материала проволочного электрода(С)- диаметр проволочного электрода (мм)коэффициент, численно равный 0,007 (1/0 С 0,7). Поставленная задача по объекту изобретения устройство - достигается тем, что в известном устройстве гиперзвуковой металлизации,включающем узлы подачи рабочих газов и распыляемых проволок, камеру сгорания с корпусом и крышкой, разделенную перпендикулярно оси камеры на полости смешения и горения газов огнеупорной перегородкой со сквозными каналами,токоподводами с осевыми отверстиями для подачи распыляемых проволок под углом друг к другу,установленными в центрирующем элементе,расположенном в центральном отверстии перегородки, и выходное сопло, выполненное в виде отверстия, расположенное в крышке соосно с камерой и перегородкой, согласно предполагаемому 5 изобретению крышка камеры выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса камеры вдоль ее оси, а токоподводы установлены на сферических опорах с возможностью изменения их положения относительно оси камеры. Помимо того,с целью повышения точности позиционирования выходное сопло может быть выполнено в виде отдельного элемента - втулки, установленной в крышке с возможностью перемещения вдоль ее оси,например, с помощью резьбового соединения. Реализация заявляемых объектов изобретения позволяет обеспечить стабильность процесса распыления, повысить производительность и срок службы установки гиперзвуковой металлизации,снизить размеры распыленных частиц, устранить их перегрев и окисление. Оба заявляемых объекта не нарушают единства изобретения,поскольку образуют единый изобретательский замысел, причем один из заявляемых объектов - устройство - предназначено для осуществления другого заявляемого объекта способа, при этом оба объекта направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата. На фиг.1 представлена схема реализации предлагаемого способа. На фиг.2 - схема заявляемого устройства для осуществления способа гиперзвуковой металлизации. На фиг.3 - схема заявляемого устройства с выходным соплом,выполненным в виде отдельного элемента. Устройство для гиперзвуковой металлизации,представленное на фиг.2, содержит узлы подачи рабочих газов (не показано) и распыляемых проволочных электродов 1, камеру сгорания, с корпусом 2 и крышкой 3, разделенную перпендикулярно оси камеры на полости смешения А и горения В газов огнеупорной перегородкой 4 со сквозными каналами С, токоподоводами 5 с осевыми отверстиями для подачи распыляемых проволочных электродов 1 под углом друг к другу,установленными в центрирующем элементе 6,расположенном в центральном отверстии перегородки 4. Выходное сопло 7 расположено в крышке 3, находящейся на общей оси с камерой и перегородкой, выполнено в виде сопла Лаваля,обеспечивающее сверхзвуковое истечение продуктов сгорания. Камера сгорания помещена в кожух 8, а зазормежду корпусом камеры 2 и крышкой 3 служит для прохода охлаждающего воздуха. Корпусы 9 токоподводов 5 установлены на сферических опорах 10, что позволяет регулировать их положение относительно оси камеры и,соответственно, изменять угол подачи проволочных электродов 1. В данной конструкции регулировка положения точки плавления проволочных электродов относительно плоскости критического сечения сопла Лаваля предусматривается изменением угла подачи проволочных электродов и изменением расстояния между корпусом камеры сгорания 2 и крышкой 3. Устройство для гиперзвуковой металлизации,представленное на фиг.3, для повышения точности позиционирования точки плавления относительно 6 плоскости критического сечения сопла Лаваля,содержит выходное сопло, выполненное в виде отдельного элемента - втулки 11, закрепленной на крышке 3 с возможностью перемещения вдоль ее,например, закреплено на крышке 3 с помощью резьбы. Способ гиперзвуковой металлизации осуществляют следующим образом. Проволочные материалы 1, подключенные через токоподводы 2 к источнику сварочного тока (не показано), подают под углом, определяемым в зависимости от расстояния , в камеру сгорания 3 и выходя из нее через сопло Лаваля 4, замыкают электрический контакт образуя дугу. Воздух и горючий газ (например, пропан) поступают через воздушный и топливный жиклеры 5 в полость смешения А, где образуется горючая смесь. Из полости смешения А через каналы, выполненные в огнеупорном перфорированном элементе 6, горючая газовая смесь,продолжая интенсивно перемешиваться, поступает в полость сжигания В и воспламеняется на огневой поверхности перфорированного элемента 6. По мере того как нагревается перфорированный элемент 6, скорость горения рабочей смеси увеличивается и пламя втягивается в каналы С огнеупорного перфорированного элемента 6. Причем, горение смеси за перфорированным элементом 6 идет в зоне малой толщины в виде плоского пламени, без видимых языков. Проволоки 1 нагреваются до плавления в электрической дуге и распыляются струей 7 продуктов сгорания пропано-воздушной смеси, истекающей с гиперзвуковой скоростью из камеры сгорания 3 через сопло Лаваля 4. В зависимости от материала распыляемых проволок и их диаметров расстояниевыбирается используя выражение (1). Выражение(1) было получено путем математической обработки результатов экспериментальных исследований, проведенных на модернизированной установке гиперзвуковой металлизации типа АДМ-10 8. Белоцерковский М.А.,Прядко А.С. Активированное газопламенное и электродуговое напыление покрытий проволочными материалами // Упрочняющие технологии и покрытия, 2006, 12, с. 17-23. и приведенных в таблице 1. В данной установке было использовано заявляемое устройство. Оценивалась величина распыленных частиц,стабильность горения дуги и процесса распыления,наличие налипших на сопло частиц. При достижении наиболее стабильных результатов и мелкого распыла величина расстояния от критического сечения сопла до очага плавления электродов фиксировалась и заносилась в таблицу 1 в столбец эксперимент. В столбце вычисления приведены значения,определенные по эмпирической формуле (1). Сравнение полученных значений показывает, что с помощью формулы (1) с достаточной степенью точности можно определить величину расстояния . Устройство для гиперзвуковой металлизации работает следующим образом. Распыляемые проволоки 1 пропускают через каналы в корпусах 9,токоподводах 5 и далее через центрирующий элемент 6 и сопло 7. Расстояние до точки плавления проволочных электродов 1 (точки скрещивания осей проволочных электродов 1) от плоскости критического сечения сопла 7 выбирают по формуле 1 в зависимости от распыляемого материала и диаметра проволочных электродов. В полость А подают пропан и сжатый воздух,образованную смесь поджигают в полости В,продукты сгорания которой истекают из сопла 7. Включают источник сварочного тока и зажигают дугу между проволоками 1. Расплавленный в дуге материал проволок 1 распыляется струей продуктов сгорания пропано-воздушной смеси, истекающей с гиперзвуковой скоростью через сопло 7. Сравнительные испытания заявляемого способа и прототипа были проведены на предложенном устройстве для его реализации с использованием диаметров проволок, наиболее распространенных в практике электрометаллизации для выбранных материалов. В таблице 2 приведены свойства покрытий и характеристика процесса распыления при использовании фиксированных расстояний (по прототипу)0,5 мм 1,5 мм 3,0 мм. Размер частиц и коэффициент использования материала определялись по известным методикам 9. Хокинг, М. Металлические и керамические покрытия получение, свойства и применение / М. Хокинг, В. Васантасри, П. Сидки. - Москва Мир,2000. - 518 с Анализ полученных результатов показывает, что чем ближе размеры дистанциик заявляемым, тем лучше идет процесс, снижается размер распыленных частиц,увеличивается коэффициент использования материала. В таблице 3 приведены показатели, полученные по заявляемому способу. Таблица 2 небольшое налипание на сопло налипание на сопло крупные брызги и налипание на сопло крупные брызги и налипание на сопло, процесс не стабилен небольшое налипание на сопло процесс стабилен небольшое налипание на сопло Средний размер Коэфф. распыл. частиц, использования мкм материала 5-10 0,85 5-20 более 40 Средний размер Коэфф. распыл. частиц, использования мкм материала брызги, процесс не стабилен 50-100 0,65 процесс не стабилен более 40 0,63 Характеристика процесса распыления цинк алюминий сталь молибден процесс стабилен процесс стабилен процесс стабилен процесс стабилен Таким образом, осуществление заявляемого способа позволяет реализовать процесс гиперзвуковой металлизации с максимально возможным коэффициентом использования материала и минимальными размерами распыляемых частиц, что свидетельствует о высокой адгезии формируемых покрытий. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Способ гиперзвуковой металлизации,включающий подачу проволочных электродов под углом через камеру сгорания с перфорированным элементом и выходным соплом Лаваля навстречу друг другу до их контакта, пропускание по проволочным электродам сварочного тока с образованием электрической дуги, нагрев и плавление проволочных электродов, распыление расплавленного материала струей продуктов сгорания, истекающей из выходного сопла Лаваля с гиперзвуковой скоростью, с переносом частиц распыленного материала струей до поверхности покрываемой детали, отличающийся тем, что плавление проволочных электродов осуществляют на расстоянииот критического сечения сопла Лаваля,которое выбирают исходя из зависимости температуры плавления распыляемого материала проволок и их диаметра, используя следующее выражение Х 0,7 где,- длина начального участка распыляющей струи (мм) Средний размер Коэфф. распыл. частиц, использования мкм материала 3-8 0,91 5-10 0,89 5-15 0,85 5-20 0,82 Т - температура плавления распыляемого материала проволочного электрода (0 С)- диаметр проволочного электрода (мм)- коэффициент, численно равный 0,007(1/0 С 0,7). 2. Устройство для гиперзвуковой металлизации,включающее узлы подачи рабочих газов и распыляемых проволочных электродов, камеру сгорания с корпусом и крышкой, разделенную перпендикулярно оси камеры на полости смешения и горения газов огнеупорной перегородкой со сквозными каналами, токоподводами с осевыми отверстиями для подачи распыляемых проволочных электродов под углом друг к другу, установленными в центрирующем элементе, расположенном в центральном отверстии перегородки, и выходным соплом, расположенным в крышке и находящимся на общей оси с камерой и перегородкой,обеспечивающим сверхзвуковое истечение продуктов сгорания, отличающееся тем, что крышка камеры выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса камеры вдоль его оси, а токоподводы установлены на сферических опорах с возможностью изменения их положения относительно оси камеры. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выходное сопло выполнено в виде отдельного элемента - втулки, установленной в крышке с возможностью перемещения вдоль ее оси,например, с помощью резьбового соединения.