Газотермическое напыление. Виды газотермического напыления. Пескоструйная обработка. Испытание покрытий на прочность сцепления

Общие сведения

Газотермическое напыление представляет собой процесс нанесения порытий, основанный на нагреве материала до жидкого состояния и распылении его на изделие – подложку с помощью газовой струи.

Существуют различные виды газотермического напыления, которые включают в себя газопламенное напыление порошком, проволокой, стержнями, детонационное и газоэлектрическое – электродуговое, высокочастотное, плазменное. Высокочастотное осуществляется порошком, проволокой, стержнями.  

Электродуговое может быть двухэлектродное, многоэлектродное, дуговая металлизация.

Технологический процесс включает в себя: подготовку напыляемых материалов (например, порошков); подготовку поверхности подложки; напыление; механическую обработку напыленной поверхности.

Обнизка восстанавливаемых поверхностей производится на токарном оборудовании с целью повышения толщины напылённого слоя. Это необходимо для последующей чистовой обработки. Режимы резания подбираются для каждой поверхности персонально, так как многие детали уже восстанавливались и соответственно имеют другие технические характеристики. Чугунные детали, восстанавливаемые второй раз и более, обнижаются до появления чугунной поверхности, остальные поверхности на 0,5 мм.

Для устранения масляной пропитки применяют отжиг в печи. Деталь отжигается в печи при температуре 500 градусов в течении двух часов. Затем, для избежания трещин деталь в течение трех часов охлаждают вместе с печью.

Пескоструйная обработка необходима для создания шероховатости, обеспечивающей надежное сцепление (адгезию) присадочного материала с основой.

Для струйной обработки используются аппараты:

-нагнетательного действия в которых песок подается под давлением в камеру для смешивания с воздухом, а затем по шлангу через сопло – на обрабатываемую поверхность.

-всасывающего действия в которых песок засасывается струёй сжатого воздуха и по шлангу направляется через сопло на обрабатываемую поверхность.

-гравитационного действия, в которых песок из бункера попадает в сопло за счет собственной силы тяжести и лишь перед самым выходом сопла смешивается с воздухом.

Для получения на поверхности небольших деталей необходимой шероховатости целесообразно использовать очистную пескоструйную камеру периодического действия с ручным управлением модели 44612.

Напыление проводится в ацетиленокислородном пламени с применением пистолета «Могул». Давление кислорода  4 кг· с/см, ацетилена 1,25-1,5 кг·с/см². Из существующих трех видов пламени (окислительное, нормальное, восстановительное) устанавливается нормальное пламя. Для удаления осевшей пыли в течение 1-2 минут осуществляем продувку пламенем без подачи порошка при температуре 3100⁰С, затем для активизации поверхности подложки осуществляем предварительный подогрев до 200-300⁰С. Далее подаём порошок и начинаем напыление на расстоянии 100-250 мм.

После напыления деталь подвергается очистке и чистовой обработке на токарном станке марки ИТ-1 резцом ВК-8 на индивидуальных режимах.

Очистка производится с целью удаления с поверхности шлаков, оставшихся после процесса газопламенного напыления. Очистка производится с помощью металлической щетки.

Обработанная поверхность напыленной  детали должна быть чистой без отслоений и раковин. При отслоении напыленного слоя деталь необходимо отправить на повторную обработку и восстановление.

Для газотермического напыления применяются такие установки как МГИ-2-65А, МГИ-4А, МГИ-2-65П, ЭМ-10-66, ЭМ-14,АШМ; пистолеты УПМ-6-63, УПН-7-65, « МОГУЛ»; плазмотроны СМ972, SG-2 и т.д.

Напыление применяется для восстановления изношенных деталей. Напыленные покрытия используют для придания поверхностям деталей различных конструкций, машин и приборов таких свойств, как износостойкость, жаростойкость, коррозионная стойкость, а также в качестве тепло- и электроизоляции, для декоративных целей и т.д.

              Испытания покрытий на прочность сцепления

Напыленные покрытия, служащие для защиты поверхности деталей машин от износа или коррозии, должны обладать требуемыми прочностью сцепления с подложкой, износостойкостью, жаростойкостью и теплоизоляционными свойствами, коррозионной стойкостью и другими свойствами в зависимости от назначения.

Напыленное покрытие представляет собой тонкий слой, имеющий сцепление с основным металлом и отличающийся высокой пористостью, требует специальных способов оценки свойств, которые к настоящему времени не достигли статуса общепринятых методов измерений или испытаний. В связи с этим в опубликованных по данной проблеме работах описаны