Газотермическое напыление применяют там, где необходимы эффективные покрытия для защиты несущих поверхностей от износа и истирания, эрозии и усталости металла, стойкость при работе в условиях высоких температур и с расплавленными металлами. При нанесении покрытия, разогретые расплавленные частицы с силой ударяются о поверхность, образуя при этом очень грубую поверхностную структуру, и почти мгновенно застывают в неправильной форме. Каждая деформированная частица представляет собой идеальную основу для нанесения последующих частиц, которые облепляют её и застревают в неровностях. Образование на частицах при высокой температуре поверхностных пленок, таких как окислы, азотистые соединения и т. п., увеличивает механическое сцепление, при этом часто образуются диффузионные связи с основой и между частицами. Напылённые покрытия обладают тонкой пористостью, полезной при эксплуатации, так как поры удерживают смазку, что уменьшает износ. Прочность напылённого покрытия меньше прочности того же материала в чистом виде. Микротвёрдость покрытия за счёт образования поверхностных микроплёнок на частицах выше твердости исходного материала [1].
При напылении необходимы тщательная предварительная очистка и придание шероховатости поверхности обдувкой чугунной дробью или остроугольной корундовой крошкой. Предварительный нагрев на 60…100оС устраняет возможную конденсацию, повышает прочность связи покрытия с основным металлом. Для получения высокой чистоты поверхности деталей, работающих в условиях трения, обрабатывают покрытия резанием, шлифуют и полируют.
Широко распространено газотермическое напыление порошков из самофлюсующихся сплавов типа никель – хром – бор – кремний, которые после оплавления покрытий при температуре 1050оС свариваются с поверхностью металла. Слой получается ровный и гладкий, деформации и искривления деталей не превышают допустимого минимума.
Оптимальная толщина газопламенных покрытий 0,8…1,0 мм, электродуговых – 1,0…2,0 мм, плазменных – 0,6…0,8 мм, детонационных – 0,2…0,3 мм [2].
Недостаток газотермических покрытий – более низкая, чем при наплавке, прочность сцепления. Применение газопламенного или плазменного напыления самофлюсующимися сплавами с последующим оплавлением повышает её примерно на один порядок.
Характеристики способов напыления представлены в приложении В
В приложении Г приведены данные по свойствам покрытий, полученных из различных порошков.
Установлены характеристики металлопокрытий, полученных различными методами приложение Д.
По удельным затратам на оборудование способы напыления располагаются в последовательности: электрометаллизация, газопламенное, детонационное, плазменное напыление. Электрометаллизацию и газопламенное напыление целесообразно использовать при изготовлении и восстановлении единичных деталей мелкосерийного производства в небольших ремонтных мастерских. Детонационное и плазменное напыления предпочтительны для крупносерийного производства, особенно при упрочнении и восстановлении ответственных и дорогостоящих деталей [2].
Целесообразность применения метода детонационно-газового напыления заключается в ряде преимуществ этой технологии по сравнению с другими.
Преимущества технологии напыления
1) Возможность нанесения покрытий из различных материалов с помощью одного и того же оборудования. Для напыления можно использовать различные металлы, сплавы, соединения металлов с оксидами, пластмассы, различные химические соединения и их смеси. Возможно также нанесение многослойных покрытий разнородными материалами, что обеспечивает получение покрытий со специальными свойствами.
2) Отсутствие ограничений по размеру обрабатываемых изделий. Покрытие можно напылить как на большую площадь, так и на ограниченные участки больших изделий. При нанесении же металлопокрытия электролитическим осаждением, погружением в расплав или диффузионным насыщением (азотированием, цементацией и др.) возможности обработки изделия ограничены размерами ванны либо печи. Напыление приносит большие экономические выгоды, когда необходимо нанести покрытие на часть большого изделия.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.