[其他]表面熱磨料加工法及其設備

無效

• 申請號: 87101696
• 申請日: 1987-03-05
• 公開（公告）號: CN87101696A
• 公開（公告）日: 1988-09-14
• 發明（設計）人: 瑟吉·米克哈洛維奇·阿斯門斯基;萊奧尼德·尼科拉維奇·科沃尼徹恩科;魯多爾夫·瓦希利維奇·波波夫;埃杜亞德·米哈洛維奇·澤蘭斯基;格里格里·亞科夫利維奇·弗里凱爾維;克托爾·阿萊克希維奇·德米爾;尼科拉夫·阿納托利維奇·波達倫科
• 申請（專利權）人: 克里沃羅格礦業學院
• 主分類號: B24C3/00
• 分類號: B24C3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 盧寧

本發明屬于表面磨料噴射加工的領域，即屬于表面熱磨料加工方法和表面熱磨料加工設備。

本發明在建筑、機械制造、造船和修船方面防止金屬結構腐蝕時，可能得到最成功的利用，即：

為了清除大型金屬和混凝土結構表面的銹蝕物、污垢物和已磨損的涂層以涂上新的保護的防腐蝕涂層;

在制造新的金屬結構時，為了在涂上保護涂層之前消除氧化物;

為了清除船舶底部的海洋附生物、舊的油漆以及銹蝕物。

本發明在生產建筑材料和改造混凝土與鋼筋混凝土建筑物時能得到成功應用，即：為了在生產不同制品和獲得帶有切開面的表面或裝飾花紋時加工天然石塊;為了當清洗由天然石塊和混凝土構成的建筑物和結構時整修它們的表面;為了在修復由混凝土和鋼筋混凝土制成的結構消除水泥薄層和混凝土的破壞層。

現在加工金屬表面和堅硬的礦物材料的發展方向是在增加其生產率的同時提高待加工表面的質量。采用的加工形式有機械的、小顆粒噴擊的、磨料噴射的、熱處理的和熱磨料的。

用機械方法加工表面，例如刷子、銑刀和刮刀，都是生產率低而貴的操作，因為它本身的實現，要求大量的手工勞動，而不能夠獲得高質量的潔凈的表面。此外，機械的加工形式，為了實現它，要求應用笨重的并帶有復雜機械傳動裝置的設備，照例，它們具有生產率低而加工表面質量差以及利用領域有限的缺點。

采用磨料粒子，例如鋼砂，靠機械噴射設備來加速的小顆粒噴擊方法，允許達到較高的生產率并有較高的表面質量，但是應用這種方法要求復雜的、在運行中不可靠的和耗能高的機械裝置。這種裝置只能用于固定的工廠生產的條件，而不能用于在建造和修建建筑物以及在加工大型產品時的施工場地。

當采用磨料噴射加工方法時，磨料粒子用壓縮空氣流加速，并通過噴嘴噴向待加工的表面。這種方法能夠得到與前述方法相類似的生產率和工作質量，并有更廣的應用領域，因為設備有高度的機動性。

所有上述的表面加工方法都具有一個本質的缺點，即它們不允許從被加工的表面上清除某些種類的（例如油脂類的、氧化的、堿性的）污垢物，這使涂上的保護涂層惡化。

表面熱處理法能夠克服這個缺點，這種方法，例如靠氧-乙炔噴燈，快速而強烈地加熱待清潔的表面，然后冷卻該表面。但是這種方法有本質的缺點-在被加工表面上不可能得到給定的粗糙度以保證高質量的保護涂層。

材料表面的熱磨料加工法，規定應用兩股相互作用形成的高速高溫流，其中的一股流含有磨料粒子和輸送氣體的氣體磨料混合物，而另一股流-液體燃料的燃燒產物。具有高動能的磨料粒子和高溫射流的共同作用能夠在加工金屬和堅硬的礦物材料時清除銹蝕物、鐵磷舊漆、各種污垢物（包括油脂類的、堿性的、氧化的）;允許對天然石塊進行切割和表面加工;允許在金屬表面得到任何給定的粗糙度以涂上保護涂層，包括鍍金屬層。

應用熱磨料法允許得到高的經濟效益，這是因為提高了加工的生產率、提高了被加工表面的質量，免除了使加工表面脫脂的工序，這導致提高保護涂層的質量和產品的壽命。

表面熱磨料加工方法及其實施的設備是已知的（見蘇聯專利№.4384434，1983）。已知的方法是在于輸送由磨料粒子與氣態載體（例如，氧氣）所組成的氣體磨料混合物流和由氣態氧化劑與液體燃料所組成的燃料混合物流，當后者燃燒時形成高溫的氣態燃燒產物流。隨后，氣體磨料混合物流與燃燒產物流在形成燃燒產物的區域相互作用，在該區域內按混合物燃燒的穩定性條件，其速度是不很高的。兩股流相互作用的結果形成由磨料粒子和氣態燃燒產物所組成的高溫射流，該流在流出時被加速。

當實現這種方法時，進入到形成燃燒產物的區域，即液體燃料燃燒區的氣體磨料混合物流被急劇地阻滯;并使燃燒過程失穩。此外，氣體磨料混合物輸送到燃燒區引起急劇降低氣流的溫度，而因此引起在被加工表面上降低熱磨料作用的效果，由于磨料粒子動能的損失使磨料粒子運動速度降低，這引起降低加工生產率。

上述方法是在下述設備中實現的，該設備的外殼是燃燒室，它附有為了流出高溫流的噴嘴。燃燒室用蓋封閉，在燃燒室上裝有通道以輸送燃料和氧化劑，還裝有管道以輸送氣體磨料混合物，該管道在燃燒室的進口截面處與燃燒室相通。管道布置得與燃燒室同軸。為了燃燒穩定，在外殼內同心地裝有常有徑向通孔的襯套，它的空腔與燃燒室相通。襯套的外壁和外殼的內壁形成環形通道，與輸送氧化劑的通道相通，襯套的空腔與輸送燃料的通道相通。