RU2692142C1 - Device for diffusion metallisation in medium of low-melting liquid metal solutions - Google Patents
Device for diffusion metallisation in medium of low-melting liquid metal solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692142C1 RU2692142C1 RU2019103636A RU2019103636A RU2692142C1 RU 2692142 C1 RU2692142 C1 RU 2692142C1 RU 2019103636 A RU2019103636 A RU 2019103636A RU 2019103636 A RU2019103636 A RU 2019103636A RU 2692142 C1 RU2692142 C1 RU 2692142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- products
- melt
- liquid metal
- low
- melting liquid
- Prior art date
Links
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 10
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 241000256856 Vespidae Species 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/18—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Description
Устройство относится к установкам, предназначенным для диффузионной металлизации изделий с целью придания поверхностным слоям этих изделий особых физико-химических свойств, и может использоваться в общем машиностроении, в инструментальной промышленности и других областях. В частности, установка предназначена для нанесения на изделия диффузионных покрытий в среде легкоплавких жидкометаллических растворов в условиях массового производства при одновременном совмещении процессов нанесения покрытий с термической обработкой материала изделий.The device relates to installations intended for diffusion metallization of products in order to impart special physicochemical properties to the surface layers of these products, and can be used in general engineering, in the tool industry and other fields. In particular, the installation is intended for application to products of diffusion coatings in an environment of low-melting liquid metal solutions under conditions of mass production while simultaneously combining the coating processes with the heat treatment of the material of the products.
Наиболее близкой к заявляемому устройству является установка для диффузионной металлизации из среды легкоплавких растворов [патент 2423546 РФ, МПК С23С 10/22 (2006.01). Опубл. 10.07.2011, Бюл. №19].Closest to the claimed device is an installation for diffusion metallization from an environment of low-melting solutions [RF patent 2423546, IPC С23С 10/22 (2006.01). Publ. 07/10/2011, Bull. No. 19].
Прототип представляет собой устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов, содержащее нагревательную и шлюзовую камеры, загрузочно-разгрузочное устройство для покрываемых изделий, автономные вакуумные системы, системы наполнения камер инертным газом и нагревательное устройство, в нагревательной камере располагается ванна с металлическим раствором, а шлюзовая камера имеет люк и систему закалки, включающую контур циркуляции инертного газа, теплообменник и насос, при этом камеры расположены на одном уровне, а нагревательное устройство выполнено внешним по отношению к нагревательной камере, при этом над нагревательной и шлюзовой камерами расположена манипуляционная камера, герметично связывающая их между собой, а в манипуляционной камере расположено роторное устройство перемещения покрываемых изделий и загрузочно-разгрузочное устройство, выполненное с двумя штоками, на котором закреплены покрываемые изделия, теплоотражающие экраны и уплотняющие водоохлаждаемые диски, обеспечивающие герметизацию шлюзовой камеры. Кроме этого, нагревательная камера установлена в шахтной электронагревательной печи. манипуляционная камера разделена заслонками, закрепленными на роторном устройстве, на холодную и горячую камеры, роторное устройство состоит из полого вала с продольными пазами, фиксирующими гайку загрузочно-разгрузочного устройства, при этом вал роторного устройства кинематически связан с мотор-редуктором, загрузочно-разгрузочное устройство состоит из ходового винта и гайки, к которой прикреплены кронштейны с загрузочными штоками, при этом ходовой винт кинематически связан с мотор-редуктором. Достоинствами прототипа являются: сокращение энергетических затраты, автоматизация процессов нанесения покрытий и термической обработки, повышение качества наносимых покрытий, надежность и долговечность устройства, увеличение веса и габаритов обрабатываемых изделий.The prototype is a device for diffusion metallization in an environment of low-melting liquid metal solutions containing a heating and sluice chambers, a loading and unloading device for coated products, autonomous vacuum systems, systems for filling chambers with an inert gas and a heating device, and a bath with a metallic solution is located in the heating chamber, and the lock chamber has a hatch and a quenching system including an inert gas circuit, a heat exchanger and a pump, while the chambers are located on the same level, and the heating device is external with respect to the heating chamber, with a handling chamber located above the heating and airlock chambers, hermetically connecting them to each other, and in the handling chamber there is a rotor device for moving covered items and a loading and unloading device made with two rods, on which the covered products are fixed, heat-reflecting screens and sealing water-cooled discs, which provide sealing of the sluice chamber. In addition, the heating chamber is installed in the shaft electric heating furnace. the handling chamber is divided by dampers fixed on the rotor device to cold and hot chambers, the rotor device consists of a hollow shaft with longitudinal grooves fixing the nut of the loading and unloading device, the rotor device shaft being kinematically connected with the gear motor, the loading and unloading device consists from the spindle and the nut, to which the brackets with the loading rods are attached, while the spindle is kinematically connected with the gearmotor. The advantages of the prototype are: reduction of energy costs, automation of the processes of coating and heat treatment, improving the quality of applied coatings, reliability and durability of the device, increase in weight and dimensions of the processed products.
Технологический процесс нанесения диффузионных покрытий с применением устройства, являющегося прототипом, осуществляется следующим образом. Через загрузочный люк обрабатываемые изделия помещаются в шлюзовую камеру и закрепляются на штоке. Загрузочный люк закрывается, и производится вакуумирование шлюзовой камеры. После достижения заданного вакуума производится заполнение камеры инертным газом, которое завершается при выравнивании давления инертного газа в шлюзовой и манипуляционной камерах. После достижения металлическим раствором заданной температуры процесса включается мотор-редуктор, который обеспечивает подъем изделий из шлюзовой камеры в манипуляционную камеру, их разворот и погружение в ванну с жидкометаллическим раствором. После чего начинается процесс формирования диффузионных покрытий на поверхностях изделий.The technological process of applying diffusion coatings using the device, which is a prototype, is as follows. Through the loading hatch, the processed products are placed in the lock chamber and fixed on the rod. The loading hatch closes and the sluice chamber is evacuated. After reaching a predetermined vacuum, the chamber is filled with an inert gas, which ends when the pressure of the inert gas in the lock and handling chambers is equalized. After the metal solution reaches the specified process temperature, the gearmotor is switched on, which ensures the lifting of the products from the lock chamber into the handling chamber, their rotation and immersion into the bath with the liquid metal solution. Then begins the process of forming diffusion coatings on the surfaces of products.
После завершения цикла формирования покрытий на изделиях включают мотор-редуктор в прямом направлении, и производится перемещение покрытых изделий и подготовленных к нанесению покрытий изделий в манипуляционную камеру. После извлечения изделий из ванны с расплавом шлюзовой камеры подъем изделий прекращается путем остановки мотор-редуктора. Затем включается мотор-редуктор в реверсивном направлении, и покрытые изделия перемещаются к центру шлюзовой камеры, а новая партия непокрытых изделий - к центру нагревательной камеры.After completion of the coating formation cycle on the products, the motor-reducer is turned on in the forward direction, and the coated products and products prepared for coating are moved to the handling chamber. After removing the products from the bath with the melt of the sluice chamber, the lifting of the products is stopped by stopping the gearmotor. Then the gearmotor is turned on in the reverse direction, and the coated items are moved to the center of the airlock, and a new batch of uncovered items is moved to the center of the heating chamber.
Покрытые изделия в теплообменнике охлаждают потоком инертного газа. Шлюзовая камера герметизируется диском. После охлаждения изделий в шлюзовой камере открывается люк, изделия снимаются со штока и извлекаются из шлюзовой камеры. Затем производится загрузка новой партии изделий, и процесс повторяется.The coated articles in the heat exchanger are cooled with an inert gas flow. The airlock is sealed with a disc. After cooling the products in the airlock, the hatch opens, the products are removed from the rod and removed from the airlock. Then a new batch of products is loaded and the process repeats.
Недостатком прототипа является то, что данное устройство не обеспечивает возможность наносить диффузионные покрытия способом диффузионной металлизации из среды легкоплавких жидкометаллических растворов на длинномерные изделия типа труб, шнеков и тому подобных изделий, а также термическую обработку материала этих изделий.The disadvantage of the prototype is that this device does not provide the ability to apply diffusion coatings by the method of diffusion metallization from the environment of low-melting liquid metal solutions on long products such as pipes, augers and similar products, as well as heat treatment of the material of these products.
Технической задачей заявляемого изобретения является обеспечение возможности нанесения диффузионных покрытий на длинномерные изделия типа труб, шнеков и тому подобных изделий из среды легкоплавких жидкометаллических растворов в условиях массового производства при одновременном совмещении процессов нанесения покрытий с термической обработкой материала изделий.The technical task of the claimed invention is to provide the possibility of applying diffusion coatings on long products such as pipes, augers and the like products from the environment of low-melting liquid metal solutions in conditions of mass production while simultaneously combining the coating processes with the heat treatment of the material of the products.
Поставленная задача решается тем, что заявляемое устройство имеет герметичный корпус, в котором размещены ванна с металлическим раствором, печь с внешними нагревателями, шлюзовая камера, устройство для перемещения покрываемого изделия внутри корпуса, а также системы вакуумирования и наполнения корпуса инертным газом. Корпус выполнен в виде замкнутой шахты, разделенной вертикальной теплоизолирующей перегородкой на две камеры - холодную и горячую, при этом к корпусу со стороны холодной камеры герметично присоединены две шлюзовые камеры накопительного типа - загрузочная и разгрузочная, между шлюзовыми камерами и корпусом установлены вакуумные затворы. В горячей камере размещены, как минимум, две печи прямоугольной формы, в первой печи установлена ванна, в которой находится легкоплавкий жидкометаллический расплав для диффузионной металлизации, во-второй печи - ванна с солевым расплавом, обеспечивающим очистку изделий от следов расплава и (или) изотермическую закалку материала изделия. В верхней части корпуса размещен подвесной замкнутый монорельсовый конвейер с каретками, на которых подвешены крышки для герметизации ванн с легкоплавким жидкометаллическим расплавом и с солевым расплавом, и негерметичные контейнеры, внутри которых размещены покрываемые изделия. Конвейер обеспечивает последовательное дискретное перемещение контейнеров с покрываемыми изделиями вдоль линии конвейера, обеспечивающее загрузку изделий в контейнеры, погружение, выдержку покрываемых изделий в ванне с легкоплавким жидкометаллическим расплавом и извлечение их из расплава, погружение, выдержку покрытых изделий в ванне с солевым расплавом и извлечение их из этой ванны, а также перемещение контейнера с изделием в зону разгрузочной камеры. Загрузка и разгрузка изделий из контейнера осуществляется путем продольного раскрытия и закрытия контейнера. Кроме этого, количество ванн с легкоплавким расплавом и солевых ванн может быть увеличено, что определяется этапами технологического процесса диффузионной металлизации и видом термической обработки материала покрываемого изделия.The problem is solved in that the inventive device has a sealed enclosure in which a bath with a metallic solution, an oven with external heaters, a lock chamber, a device for moving the coated product inside the enclosure, as well as an evacuation system and filling the enclosure with an inert gas are placed. The body is made in the form of a closed shaft, divided by a vertical heat insulating partition into two chambers - cold and hot, while two airlock chambers of accumulative type - loading and unloading - are sealed to the body from the cold chamber, vacuum gates are installed between the airlock chambers and the body. At least two rectangular furnaces are located in the hot chamber, the first furnace has a bath in which a fusible liquid metal melt is placed for diffusion metallization, and in the second furnace there is a bath with salt melt, which ensures the cleaning of products from traces of the melt and (or) isothermal quenching the material of the product. In the upper part of the body there is a suspended closed monorail conveyor with carriages, on which covers for sealing baths with a low-melting liquid-metal melt and with salt melt, and unpressurized containers, inside which the products to be coated are placed, are suspended. The conveyor provides sequential discrete movement of containers with coated products along the conveyor line, ensuring loading of products into containers, immersion, holding the coated products in the bath with a low-melting liquid metal melt and removing them from the melt, immersion, soaking the coated products in the bath with a salt melt and removing them from This bath, as well as the movement of the container with the product in the zone of the discharge chamber. Loading and unloading products from the container is carried out by longitudinal opening and closing of the container. In addition, the number of baths with a low-melting melt and salt baths can be increased, which is determined by the stages of the process of diffusion metallization and the type of heat treatment of the material of the coated product.
Благодаря новой совокупности существенных признаков заявляемого изобретения, в частности, вследствие принципиально нового конструктивного решения устройства обеспечивается возможность нанесения диффузионных покрытий в среде легкоплавких жидкометаллических растворов на длинномерные изделия типа труб, шнеков и тому подобных изделий, в условиях массового производства при одновременном совмещении процессов нанесения покрытий с термической обработкой материала изделий. Это объясняется тем, что в предлагаемом устройстве используется герметичный корпус, в котором последовательно размещены прямоугольной печи и ванны, а также специализированный подвесной конвейер, обеспечивающий не только перемещение длинномерных обрабатываемых изделий по замкнутой конвейерной линии от одного операционно-технологического участка к другому, но и полную автоматизацию процессов загрузки изделий, погружения, выдержки, извлечения обрабатываемых изделий из ванн с легкоплавким жидкометаллическим расплавом, солевым расплавом и их разгрузку. При этом шлюзовые камеры, герметичный корпус устройства, разделенный вертикальной теплоизолирующей перегородкой на две камеры - холодную и горячую, обеспечивают значительное сокращение энергетических потерь и длительности технологического цикла вследствие временного совмещения процессов загрузки изделий, нанесения диффузионных покрытий, очистки изделий от следов расплава, термической обработки материала изделия, его охлаждения и разгрузки обработанных изделий, а также исключают контакт человека с технологической средой. Кроме этого использование конвейера, последовательное расположение технологических ванн в зависимости от стадийности технологического процесса диффузионной металлизации и вида термической обработки материала покрываемого изделия позволяют увеличивать количество ванн с легкоплавким расплавом и солевых ванн, что обеспечивает возможность формировать на поверхности изделий многокомпонентные, многослойные покрытия и проводить термическую обработку материала изделий, обеспечивающую ему максимальную конструкционную прочность.Thanks to a new set of essential features of the claimed invention, in particular, due to a fundamentally new design solution of the device, it is possible to apply diffusion coatings in low-melting liquid metal solutions to long-length products such as pipes, augers and similar products, under conditions of mass production while simultaneously combining coating processes heat treatment of material products. This is due to the fact that in the proposed device a hermetic case is used, in which a rectangular furnace and bath are sequentially placed, as well as a specialized overhead conveyor that provides not only the movement of lengthy processed products along a closed conveyor line from one operational and technological section to another, but also full automation of the process of loading products, immersion, aging, extraction of the processed products from baths with low-melting liquid metal melt, salt melt th and unloading. At the same time, the sluice chambers, the sealed enclosure of the device, divided by a vertical heat insulating partition into two chambers - cold and hot, provide a significant reduction in energy losses and the duration of the technological cycle due to temporal alignment of product loading processes, diffusion coating application, product cleaning products, its cooling and unloading of processed products, as well as exclude human contact with the process environment. In addition, the use of a conveyor, sequential arrangement of technological baths, depending on the staging of the technological process of diffusion metallization and the type of heat treatment of the material of the product being coated, allows to increase the number of baths with a fusible melt and salt baths, which makes it possible to form multi-component coatings on the surface of products and conduct heat treatment material products, providing him with maximum structural strength.
На фиг. 1 и 2 схематично представлен вариант выполнения заявляемого устройства.FIG. 1 and 2 schematically shows an embodiment of the claimed device.
Заявляемое устройство содержит корпус 1, который разделен вертикальной теплоизолирующей перегородкой на две камеры холодную А и горячую Б. К корпусу 1 со стороны холодной камеры А герметично присоединены две шлюзовые камеры накопительного типа - загрузочная 2 и разгрузочная 3. В загрузочную камеру 2 через загрузочный люк 4 загружаются изделия 5, которые будут подвергаться обработке - диффузионной металлизации, а в разгрузочной камере 3 накапливаются обработанные изделия 6, после накопления заданной партии обработанных изделий они извлекаются через разгрузочный люк 7. Между шлюзовыми камерами 2, 3 и корпусом 1 установлены вакуумные затворы 8 и 9. В верхней части корпуса 1 размещен подвесной замкнутый монорельсовый конвейер 10, с цепным приводом 11 тянущего типа, который через горизонтальную звездочку 12 приводится в движение электроприводом 13. Каретки 14, 15, 16, 17 конвейера 10 выполнены одноосными, к которым, в свою очередь, прикреплены загрузочные контейнеры, соответственно, 18, 19, 20, 21, в которых размещены обрабатываемые изделия 5. Загрузка изделий в контейнеры и выгрузка изделий из них осуществляется путем продольного раскрытия и закрытия контейнера. В нижней части корпуса 1 размещены печи 22, 23. При этом в печи 22 установлена ванна 24, в которой находится легкоплавкий жидкометаллический расплав для диффузионной металлизации 25, в печи 23 установлена ванна 26, в которой размещен солевой расплав для очистки изделий от следов расплава и (или) изотермической закалки материала изделия 27. На загрузочных контейнерах 18, 19, 20, 21 размещены крышки 28, 29, 30, 31 для герметизации ванн 24 и 26. Рельс конвейера 10 имеет вогнутые вниз участки I и II, на которых при перемещении кареток 14, 15, 16, 17 на этих участках происходит поочередное погружение контейнеров 18, 19, 20, 21 с обрабатываемыми изделиями 5 в ванны 24, 26 и их извлечения из этих ванн.The inventive device includes a
Устройство имеет вакуумную систему 32, служащую для удаления воздуха из корпуса 1, шлюзовых камер 2, 3, а также систему наполнения инертным газом 33 корпуса 1 и шлюзовых камер 2, 3.The device has a
Устройство работает следующим образом. Исходно обрабатываемые изделия 5, предварительно очищенные от ржавчины и масляных загрязнений, загружаются в шлюзовую камеру 2 через загрузочный люк 4, который после загрузки герметично закрывается. Разгрузочной люк 7 шлюзовой камеры 3 герметично закрыт, при этом вакуумные затворы 8 и 9 загрузочной и разгрузочной шлюзовых камер открыты. Далее с помощью вакуумной системы 32 одновременно производится откачка воздуха из внутренней полости корпуса 1, загрузочной 2 и разгрузочной 3 шлюзовых камер. После достижения заданной глубины вакуума, вакуумная система 32 отключается и вакуумированные объемы корпуса 1, загрузочной 2 и разгрузочной 3 шлюзовых камер с помощью системы наполнения инертным газом 33 наполняются им. После достижения требуемого давления инертного газа в корпусе 1 и камерах 2, 3 включаются печь 22, обеспечивающая нагрев находящейся в ней ванны 24 с легкоплавким жидкометаллическим расплавом для диффузионной металлизации 25, и печь 23, нагревающая находящуюся в ней ванну 26 с солевым расплавом 27. В течение разогрева расплавов производится загрузка покрываемых изделий 5 из загрузочной шлюзовой камеры 2 в загрузочный контейнер 18, закрепленный на каретки 14. При достижении расплавами 25 и 27 заданных температур конвейер 10 включается, что приводит к перемещению каретки 14 и контейнера 18 с покрываемыми изделиями 5 к ванне 24 и погружение контейнера 18 с покрываемыми изделиями 5 в расплав для диффузионной металлизации 25, ванна 24 закрывается крышкой 28. После погружения контейнера 18 с покрываемыми изделиями 5 в легкоплавкий жидкометаллический расплав 25 конвейер 10 останавливается и производится выдержка покрываемых изделий 5 в расплаве 25 заданное время, обеспечивающее формирование в поверхностных слоях изделий 5 диффузионных покрытий требуемого состава и толщины. Одновременно производится загрузка изделий 5 в контейнер 21, закрепленный на каретки 17.The device works as follows. Initially processed
По истечению заданного времени выдержки изделия 5 в легкоплавком жидкометаллическом расплаве 25 конвейер 10 включается, при этом контейнер 18, закрепленный на каретки 14, перемещается к ванне 26 и погружается с уже покрытыми изделиями 5 в солевой расплав 27, находящийся в ванне 26, которая закрывается крышкой 28. Одновременно контейнер 21, закрепленный на каретки 17, погружается с покрываемыми изделиями 5 в ванну 24 с легкоплавким жидкометаллическим расплавом 25, ванна 24 закрывается крышкой 31. Конвейер 10 останавливается и производится выдержка покрытых изделий 5 в солевом расплаве 27 заданное время. В солевом расплаве 27 производится очистка покрытых изделий от следов легкоплавкого жидкометаллического расплава 25 и при необходимости их изотермическая закалка. Время выдержки изделий 5 в солевом расплаве и покрываемых изделия 5, находящихся в контейнере 21, в легкоплавком жидкометаллическом расплаве 25, синхронизируется. В это же время производится загрузка изделий 5 в контейнер 20, закрепленный на каретки 16.After a predetermined exposure time of the
По истечению заданного времени выдержки изделия 5 в солевом расплаве 27 конвейер 10 включается, при этом контейнер 18 закрепленный на каретки 14, перемещается в разгрузочную камеру 3, где производится извлечение и складирование обработанных изделий 6. Одновременно контейнер 21, закрепленный на каретки 17, погружается с покрытыми изделиями 5 в солевой расплав 27, находящийся в ванне 26, которая закрывается крышкой 31, а контейнер 20, закрепленный на каретки 16, погружается с покрываемыми изделиями 5 в ванну с легкоплавким жидкометаллическим расплавом 25, находящийся в ванне 24, которая закрывается крышкой 30. Конвейер 10 останавливается на заданное время и производится выдержка покрытых изделий 5, находящихся в контейнере 21, в солевом расплаве 27, а покрываемых изделий 5, находящихся в контейнере 20, в легкоплавком жидкометаллическом расплаве 25.After a predetermined exposure time of the
На следующем этапе по окончании извлечения и складирования обработанных изделий 6 в разгрузочной камере 3 и выдержки покрытых изделий 5, находящихся в контейнере 21 в солевом расплаве 27, и покрываемых изделий 5, находящихся в контейнере 20 в легкоплавком жидкометаллическом расплаве 25, конвейер 10 включается и контейнер 18, закрепленный на каретки 14, поступает в загрузочную шлюзовую камеру 2, где вновь производится загрузка новой партии покрываемых изделий 5, и цикл повторяется.At the next stage, after the extraction and storage of the processed
После нанесения покрытий на все изделия, находящиеся в загрузочной шлюзовой камере 2, конвейер 10 останавливается, закрываются вакуумные затворы 8 и 9, открывается разгрузочный люк 7 шлюзовой камеры 3 и из шлюзовой камеры 3 извлекаются обработанные изделия 6. После извлечения обработанных изделий 6 разгрузочный люк 7 шлюзовой камеры 3 герметично закрывается. Далее открывают загрузочный люк 4 шлюзовой камеры 2, и через него производят загрузку шлюзовой камеры 2 подготовленными к нанесению покрытий изделиями 5. После загрузки загрузочный люк 4 шлюзовой камеры 2 герметично закрывается и производится с помощью вакуумной системы 32 откачка воздуха из шлюзовых камер 2 и 3. После вакуумирования шлюзовые камеры 2 и 3 заполняются инертным газом включением системы наполнения инертным газом 30 до выравнивания давления инертного газа в шлюзовых камерах 2, 3 и корпусе 1. Затем открываются вакуумные затворы 8 и 9. Работа устройства для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов продолжается.After coating all the products in the
Количество ванн с легкоплавким расплавом и соленных ванн может быть увеличено, что обеспечивает возможность нанесения на обрабатываемые изделия многокомпонентных покрытий и проведения различных видов термических обработок - нормализации, закалки, отпуска, старения и др.The number of baths with a low-melting melt and salt baths can be increased, which makes it possible to apply multicomponent coatings on the processed products and conduct various types of heat treatments - normalization, quenching, tempering, aging, etc.
Таким образом, новое конструктивное решение предлагаемого устройства для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов позволяет решить поставленные задачи обеспечения возможности нанесения диффузионных покрытий на длинномерные изделия типа труб, шнеков и тому подобных изделий в среде легкоплавких жидкометаллических растворов в условиях массового производства при одновременном совмещении процессов нанесения покрытий с термической обработкой материала изделий на новом техническом уровне.Thus, a new design solution of the proposed device for diffusion metallization in an environment of low-melting liquid metal solutions allows solving the set tasks of ensuring the possibility of applying diffusion coatings on long-length products such as pipes, augers and similar products in an environment of low-melting liquid metal solutions under conditions of mass production while simultaneously applying deposition processes coatings with heat treatment of material products at a new technical level.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019103636A RU2692142C1 (en) | 2019-02-08 | 2019-02-08 | Device for diffusion metallisation in medium of low-melting liquid metal solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019103636A RU2692142C1 (en) | 2019-02-08 | 2019-02-08 | Device for diffusion metallisation in medium of low-melting liquid metal solutions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2692142C1 true RU2692142C1 (en) | 2019-06-21 |
Family
ID=67038005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019103636A RU2692142C1 (en) | 2019-02-08 | 2019-02-08 | Device for diffusion metallisation in medium of low-melting liquid metal solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2692142C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110863171A (en) * | 2019-11-07 | 2020-03-06 | 洪彬 | Surface coating device for die machining |
| RU2789323C1 (en) * | 2022-04-27 | 2023-02-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Device for diffusion metallization of products in a low-melting liquid metal solution |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2738289A (en) * | 1953-08-19 | 1956-03-13 | Surface Combustion Corp | Hot dip aluminum coating process |
| US3122114A (en) * | 1961-05-01 | 1964-02-25 | Allied Tube & Conduit Corp | Continuous tube forming and galvanizing |
| RU2423546C1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Device for diffusive metallisation in medium of fusible liquid metal solutions |
| RU2521187C2 (en) * | 2012-10-25 | 2014-06-27 | ООО "Биметалл Плюс" | Device for diffusion metallisation in medium of fusible liquid-metal solutions |
| RU2553155C1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Биметалл Плюс" | Method of manufacturing of diffusion coatings on metal products and device for its implementation |
-
2019
- 2019-02-08 RU RU2019103636A patent/RU2692142C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2738289A (en) * | 1953-08-19 | 1956-03-13 | Surface Combustion Corp | Hot dip aluminum coating process |
| US3122114A (en) * | 1961-05-01 | 1964-02-25 | Allied Tube & Conduit Corp | Continuous tube forming and galvanizing |
| RU2423546C1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Device for diffusive metallisation in medium of fusible liquid metal solutions |
| RU2521187C2 (en) * | 2012-10-25 | 2014-06-27 | ООО "Биметалл Плюс" | Device for diffusion metallisation in medium of fusible liquid-metal solutions |
| RU2553155C1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Биметалл Плюс" | Method of manufacturing of diffusion coatings on metal products and device for its implementation |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110863171A (en) * | 2019-11-07 | 2020-03-06 | 洪彬 | Surface coating device for die machining |
| RU2789323C1 (en) * | 2022-04-27 | 2023-02-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Device for diffusion metallization of products in a low-melting liquid metal solution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160326051A1 (en) | Device for manufacturing tempered glass using chemical strengthening and manufacturing method therefor | |
| RU2692142C1 (en) | Device for diffusion metallisation in medium of low-melting liquid metal solutions | |
| US4455177A (en) | Method and apparatus for chemical heat treatment of steel parts utilizing a continuous electric furnace | |
| KR101994791B1 (en) | Conveyance casing for tempered glass manufacturing equipment to induce reduction of heat loss during submerging of jig | |
| RU2327746C2 (en) | Method and device for thermal treatment, of metal items treatment in particular | |
| US3447788A (en) | Heat treating method and apparatus | |
| US7485255B2 (en) | Self-annealing enclosure | |
| US5599398A (en) | Process and machine for cleaning parts | |
| RU2423546C1 (en) | Device for diffusive metallisation in medium of fusible liquid metal solutions | |
| KR101988371B1 (en) | Conveyance casing for tempered glass manufacturing equipment to induce reduction of heat loss during submerging of jig | |
| KR20130095413A (en) | Apparatus for manufacturing tempered glass | |
| RU2789323C1 (en) | Device for diffusion metallization of products in a low-melting liquid metal solution | |
| KR101988367B1 (en) | Tempered glass manufacturing apparatus having a rising and falling opening and closing door portion for inducing a reduction in heat loss during a rising and falling of a jig | |
| CN113061703A (en) | Aluminum alloy flange quenching equipment | |
| US3824952A (en) | Finish dip painting device of metal works on mass production basis | |
| RU2293791C1 (en) | Apparatus for diffusion metallization in liquid metal solutions of easy-to-melt metals | |
| KR100906191B1 (en) | The Hearth Roller type continuous carburizing heat treatment furnace | |
| EP3608497B1 (en) | Thermal treatment of pane elements for vacuum insulating glass units | |
| KR20110135572A (en) | Apparatus of manufacturing enforced glass | |
| CN103438710B (en) | Substrate processing system | |
| RU2521187C2 (en) | Device for diffusion metallisation in medium of fusible liquid-metal solutions | |
| CN220564693U (en) | Hot dip zinc apparatus for producing | |
| JPS6328853A (en) | Batch type carburizing process | |
| JP2018520267A (en) | System and method for heat treating aluminum alloy castings | |
| KR101976070B1 (en) | Jig for mounting a plate glass having an air supply part |