Газодинамические покрытия из порошковых материалов 3

Эпоксидную порошковую краску упаковывают в бумажные мешки ПМ закрытые (ГОСТ 2226—75*), помещенные в прорезиненные или полиэтиленовые мешки. Хранят краску в условиях складского помещения при температуре не выше 30 °С. Гарантийный срок хранения краски 1 год. Показатели 95 4—0,9 60| 0,9 60—0,9 68 918—0,930 1,5-0,8 (ксилол, 85 °С) 0,2—20 (190 °С, 2,16 тс) 110—103 от —120 до —80 ,33—0 ,36 ,8-10-⁴— 8,5-10~⁴ Плотность при 20 «С, г/см» . . . 8,0—0,6 (тетралин, 135 °С) 0,1—40 (190 °С, 5 кгс\ 8,0—0,6 (тетралин, 135 -С) 0,1—40 (190 °С, 5 тс) Характеристич. вязкость, вл/г Индекс расплава Темп-pa, °С 132—124 135 — 128 от —150 до от —140 до —70 —70 плавления . ■ хрупкости . . ,42—0,44 0,46—0,52 10-Ю-⁴— 11-10—-*- 10,5-10-* 12,5-10-* Теплопроводность, вт/(.м-К) . • • кал/(сек-см’^СС) 1 88—2 ,09 I 1 ,67 — 1 Л 0,45—0,50 | 0,40—0,45 1 ,88—2,51 0,45—0,60 ью-*— 2,5-10-* 1.10-*— 1,5-10-* 1,1-10-*— 5,5-Ю-⁴ Уд.теплоемкость при 20—25 °С, кдж/(кг-К) ■ кал/(г-°С) . acheter adidas pas cher . Температрный коэфф линейного рас ширения (0— 100 °С), «С»¹ 1.1-10 — *— 3-10 — * 2 , 1 • 10 — ⁴— 5-10-» 6-Ю-⁴— 16-10-* Темп-рный коэфф объемного рас ширения (0— 100 °С), «С»¹ менее 0,01 0,005 0,04 0,020 45 — 18 (450 — 180) 40—20 (400—200) 36—20 (360—200) 17—10 (170-100) 20—17 (200—170) 17—14 (170-140) 9—16 (90—160) Водопоглощение за 30 суш, % 20 ^СС … nike air max 90 pas cher 70 ^СС . . • Прочность, Мн/м (кгс/см²) при растяже нии . • • при изгибе при срезе . 25—35 28—38 (250—350) (280—380) Предел текучести Мн/м² (кгс/см^г) 10—12 1200—50 5—8 900—50 15—20 800—500 Относительное уд линение, % в начале те ния . . • • при разрыве Модуль упругости при изгибе 120—260 (1200-2600) Мн/м² (кгс/см Ударная вяз 150—2,0 Не ломается кость * с надрезом, кдж/, или тс ■ см/см’ В

1.1.2. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СВОЙСТВА ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

Газотермические покрытия имеют характерную слоистую структуру. Частицы исходного материала подвергаются различным физико-химическим превращениям, в том числе и за счет взаимодействия с активной окружающей средой, поэтому свойства покрытий отличаются от свойств исходного материала: содержание кислорода и азота в покрытиях может достигать десятых долей процента и более; при формировании покрытия на подложке (изделии) в нем образуются поры; пластичность у напыленного металла ниже, чем у исходного; прочность напыленного материала обычно в 5—10 раз ниже прочности исходного компактного материала; изменяются фазовый состав, теплопроводность и электрическая проводимость напыленного материала и др. Свойства покрытий зависят от технологических параметров процесса, что позволяет регулировать эти свойства в широких пределах [171]. Наиболее общими факторами, влияющими на свойства газотермических покрытий, являются [170]:

1. пониженная прочность сцепления на границах между частицами и слоями покрытия, нанесенными за один проход, обусловленная неполным схватыванием, а также повышенным содержанием оксидов, пор и других включений в пограничных областях;
2. пористость, возникающая в результате газовыделения и кристаллиации частиц с высокими скоростями, а также выплеска материала покрытияпри ударе частиц о подложку;
3. структура напыленного материала, обусловленная фазовыми превращениями и появлением пересыщенных растворов и нестехиометрическихсоставляющих, часто с присутствием большой доли аморфной фазы, в результате химико-термического воздействия струи горячего газа или плазмыи закалки перегретых расплавов;

   4) внутренние напряжения во всем объеме напыленного материала и в объеме каждой частицы, ю

Для получения достаточно равномерного по толщине покрытия необходимо обеспечить относительное перемещение детали и устройства газотермического напыления по заданной траектории с определенной скоростью. Покрытие, нанесенное на неподвижную плоскость, имеет форму горки с распределением материала по толщине, близким к закону Гаусса. Соотношение скоростей линейного перемещения горелки (или плазматрона) и вращения детали определяет степень волнистости напыленного слоя. louboutin femme Качество покрытия зависит от многих постоянных и переменных, факторов. Их количество, по оценкам различных исследователей, составляет от 20 до 60 [102, 174, 342]. Поэтому в зависимости от свойств напыляемого материала, а также материала основы и формы изделия технологический режим в каждом конкретном случае обычно подбирают экспериментально, руководствуясь общими положениями теории газотермического нанесения покрытий, а также результатами научно-технических разработок и передового опыта промышленности. При выборе режима учитывают также технико-экономические показатели процесса. Экономичность процесса оценивают эффективностью использования энергии и порошка, а также производительностью. Эффективность использования энергии плазменной струи составляет 1—5 % для стандартных распылителей, она несколько возрастает при применении в качестве плазмообразующего газа аммиака и может быть увеличена до 25—27 % при нагреве порошка столбом дугового разряда [171]. Для анализа взаимосвязей условий газотермического напыления, физико-химических явлений, сопровождающих его, а также качества и технико-экономических показателей напыленных покрытий, разработана структурная схема (рис. 1.5) [342]. Она устанавливает взаимосвязь входных (первичных) параметров, определяющих элементы используемой технологической системы, и выходных (вторичных) параметров, определяющих результаты напыления. Первичные (входные) и вторичные (выходные) параметры характеризуются рядом показателей. Входные параметры. Обрабатываемое изделие (деталь) WP: основной материал; размеры; форма напыляемой поверхности; расположение напыляемой поверхности. Основной материал М_р: химический состав; способ получения; структура; основные механические характеристики; твердость; основные тепло-физические свойства; плотность. Напыляемая поверхность Q_ss: параметры шероховатости; основные механические характеристики приповерхностного слоя; твердость; плотность; основные теплофизические характеристики приповерхностного слоя; величина и знак остаточных напряжений; толщина и свойства оксидной пленки; толщина и свойства адсорбированных слоев; наличие и основные характеристики специального промежуточного подслоя. Исходный материал газотермического покрытия М_с: химический состав; форма; размеры; способ получения; структура; основные механические характеристики; твердость; основные теплофизические характеристики; плотность; основные технологические свойства; транспортируемость; насыпная масса, текучесть и распыляемость для порошков. Источник энергии для формирования потока напыляемых частиц PS: вид источника энергии; тепловой поток; размерны эффективного пятна термического и силового воздействия на подложку, размеры эффективного пятна напыления; скорость газовой струи; температура газовой струи; протяженность активного участка разгона напыляемых частиц; плотность газовой струи; состав газовой струи. Технологическая аппаратура Т_а: тип, модель, конструктивные особенности; мощность; производительность по расходу напыляемого материала; энергетический баланс; действительный фонд времени работы. Установочные приспособления и транспортные устройства ST тип, схема, модель; кинематика относительного перемещения детали и технологической аппаратуры; способ установки и закрепления детали. Режимы напыления R_s: подводимая мощность; место подачи напыляемого материала в рабочую зону технологической аппаратуры; расход напыляемого материала; расход рабочих газов; дистанция напыления; способ и интенсивность охлаждения детали. Технологическая среда для напыления TS: вид среды; основные характеристики среды; способ регулирования и контроля состава среды. Выходные параметры. Свойства газотермического покрытия Q_c: химический состав; структура, пористость; основные механические свойства; твердость; прочность сцепления; плотность; величина и знак остаточных напряжений в покрытии и приповерхностном слое подложки. Основные теплофизические свойства. Специальные свойства: износостойкость; ан-тифрикционность; жаростойкость и жаропрочность; коррозионная стойкость и пр. Параметры шероховатости газотермического покрытия. Сплошность и однородность покрытия. Свойства основного материала после газотермического напыления M_ps: структура; основные механические характеристики; твердость. Геометрические параметры детали WGP: толщина покрытия; поле рассеяния толщины покрытия; возможность изготовления годной детали с сохранением газотермического покрытия заданной толщины; отклонения формы и расположения поверхностей детали после газотермического напыления; возможность изготовления годной детали с сохранением требуемой точности по другим геометрическим параметрам. Комплекс свойств материалов и изделий с газотермическими покрытиями Q_wpc: основные механические характеристики; основные теплофи-зические свойства; специальные свойства. Производительность Р_г: масса покрытия, напыляемого в единицу времени; площадь покрытия условной толщины, напыляемого в единицу времени; площадь покрытия условной толщины, напыляемого в единицу времени; штучная производительность (по числу напыленных в единицу времени деталей); основное время напыления детали; штучное время напыления детали; вспомогательное время напыления детали. С. 16 Экономичность Ef. технологическая себестоимость напыления детали; технологическая себестоимость подготовки поверхности; технологическая себестоимость обработки покрытия; коэффициент использования напыляемого материала; коэффициент использования энергии. Процессы получения газотермических покрытий делятся на два основных этапа: 1) формирование потока напыляемых частиц и предварительная активация поверхности подложки; 2) формирование газотермического покрытия. Каждый из этапов характеризуется рядом физико-химических явлений, вносящих определенный вклад в механизм формирования покрытия (рис. 1.5). Условия формирования покрытий прежде всего определяются состоянием напыляемых частиц (их скоростью, температурой и др.) и поверхности подложки (ее температурой, окисленностью и др.) в момент соударения. Дальнейшая разработка и совершенствование таких структурных схем, детализация их применительно к конкретным технологическим процессам перспективны для оценки взаимосвязи отдельных физико-химических явлений, их роли в механизме формирования покрытий. Кроме того, структурные схемы отдельных процессов газотермического напыления перспективны для их системного анализа и целенаправленного изучения [315].

1.1.3. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЯ

(с.16 Технологическая схема процессов получения газотермических покрытий (рис. 1.6) в зависимости от конкретных условий и типа производства, конструктивных особенностей обрабатываемых изделий и покрытий в реальных технологических процессах может содержать различное количество операций и технологических приемов. chaussure nike Возможно также совмещение отдельных приемов и операций. Технологические операции могут выполняться в отдельных цехах (участках), на отдельных рабочих местах или на одном рабочем месте. В условиях крупносерийного и массового производств целесообразно создание поточных и автоматических линий, специальных многооперашюнных станков.

1.1.4. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ К НАНЕСЕНИЮ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИИ (с. 16 …-41).

Очистка и мойка деталей. nike homme solde Механические способы обработки со снятием стружки(22).Комбинированная механическая обработка (28). Обработка свободными абразивами (29). Предварительное нанесение подслоев (39). Прочие методы подготовки поверхности (40). Изоляция поверхностей, не подлежащих напылению (41). На основе изучения взаимодействия материалов при газотермическом напылении классифицированы и намечены наиболее рациональные технологические приемы и методы регулирования свойств газотермических покрытий… 50 мм от напыляемой поверхности. Использование плоских экранов приводит к формированию регулярных неровностей на внешней поверхности покрытия вследствие отражения частиц от торца экрана (рис. 1.27, б). Отражение же частиц от формируемого в процессе напыления слоя приводит к отложению порошка на близлежащем уступе (рис. 1.27, в). Если образование отложения на уступе нежелательно, его защищают специальным экраном (рис. 1.27, г). При напылении отдельных участков поверхности часто смежные участки защищают с помощью накладных масок из тонкого металла (рис. 1.27, е), В качестве масок для наружных цилиндрических поверхностей могут использоваться тонкостенные втулки. Эффект отражения напыляемых частиц от тонких накладок незначителен, и перемычки между покрытием на напыляемом участке поверхности и покрытием на внешней поверхности накладки не образуются.

1.1.5. ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИИ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВЫМ СПОСОБОМ

Плазменно-дуговой способ нанесения покрытий заключается в формировании на поверхности детали (изделия, конструкции) слоя, из частиц порошка, обладающих определенным запасом тепловой и кинетической энергии, полученной в результате взаимодействия со струей дуговой плазмы. Температура плазменной струи достигает 5000—55 000 °С, а скорость истечения 1000—1500 м • с ^—‘. В плазменной струе частицы порошка расплавляются и приобретают скорость 50—200 м • с»»¹. Скорость полета частиц порошка зависит от их размера, плотности материала, силы тока дуги, природы и расхода плазмообразующего газа. Преимуществами способа являются: 1) возможность получения покрытий из большинства материалов, плавящихся без разложения, без ограничения по температуре плавления;

1. возможность использования для образования струи дуговой плазмы газов различного рода: инертных (аргона, гелия), восстановительных (водорода) и окислительных (воздуха, азота), также аммиака, природного газа, водяного пара, что в сочетании с применением камер с защитной средой (вакуумом) или защитных насадок позволяет регулировать свойства среды, в которой нагреваются и движутся частицы порошка;
2. возможность гибкого регулирования электрического и газового режимов работы плазматрона, в том числе в процессе нанесения покрытия, что позволяет управлять энергетическими характеристиками напыляемых частиц и условиями формирования покрытия;

1. достаточно высокая производительность процесса: 3—20 кг • ч для плазматронов с электрической мощностью 30—40 кВт и 50—80 кг • ч для плазматронов мощностью 150—200 кВт;
2. довольно высокий коэффициент использования порошка (0,5—0,7), зависящий в основном от вида напыляемого материала.

   Недостатками плазменно-дугового способа нанесения покрытий в открытой атмосфере являются:

   1. низкая для ряда условий эксплуатации прочность сцепления по крытий с подложкой (10—50 МПа при испытаниях на нормальный отрыв);
   2. высокая пористость получаемых покрытий (2—15 %), препятствую щая их применению в коррозионных средах без дополнительной обработки;
   3. невысокий коэффициент полезного использования энергии плазмен ной струи на нагрев порошка (2—8 %);
      1. высокий уровень шума (110—130 дБ) и излучения;

5) относительно высокая стоимость оборудования и его стационарность. Развитие технологии плазменного напыления в динамическом вакууме позволяет достичь прочности сцепления 70—80 МПа, снизить пористость плазменных покрытий до 0,5—1 %: В качестве плазмообразующих газов могут быть использованы аргон по ГОСТ 10157—79, азот высокой чистоты по ГОСТ 9293—74, водород по ГОСТ 3022—80 и гелий по ТУ 51-689—75. Выбор газа зависит от технической характеристики плазменной установки, используемой для нанесения покрытия, состава и дисперсности порошка, требований к качеству покрытия. Для предотвращения перегрева изделий и окисления покрытий (при напылении слоя толщиной более 0,5—1 мм, небольших размерах напыляемых изделий, опасности коробления и т. п.) применяют струйное охлаждение. Таблица 1.12. Возможные дефекты плазменно-дугового нанесения покрытий, их причины и способы устранения

В качестве охлаждающего агента используют сжатый воздух, аргон, азот, углекислый газ. Выбор охлаждающего агента зависит от конструктивных особенностей изделия, состава порошка и режимов нанесения покрытий. При охлаждении сжатым воздухом класс загрязнения должен быть не выше 3 по ГОСТ 17433—80, давление в сети 0,49 МПа при расходе 0,5—■ 2,5 м³ ■ мин»»¹. Расход охладителя зависит от размеров и свойств материала изделия. Процесс плазменно-дугового нанесения покрытий осуществляют следующим образом. Плазматрон закрепляют в приспособление для напыления и устанавливают на заданном расстоянии от детали (не ближе 30—50 мм от края напыляемой поверхности). Дистанция напыления, определяемая опытным путем, зависит от порошка, режима напыления и конструктивных особенностей обрабатываемого изделия. Обычно она составляет 100— 150 мм. Приспособление для напыления должно обеспечивать плавное перемещение напыляемого материала относительно поверхности изделия для получения равномерной толщины покрытия. Скорость перемещения струи относительно изделия 3—15 м • мин~’. Окружная скорость вращения изделия 10—15 м • мин . Ось сопла плазматрона должна быть направлена к напыляемой поверхности под углом 60—90°, в стесненных условиях — не менее 45°. Охлаждающую струю следует направлять на уже сформированное покрытие. Установку для плазменно-дугового напыления готовят к включению в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Для осуществления самой операции напыления включают установку и в случае необходимости систему охлаждения изделия. Плазменная струя должна быть устойчивой, без пульсаций. С помощью регуляторов расхода газа, порошка, работы вибратора и других устройств (в зависимости от конструкции установки) регулируют расход порошка и транспортирующего газа для обеспечения равномерной подачи напыляемого порошка по оси струи при внутренней подаче порошка — без наращивания порошка на противоположной стенке сопла анода и закупорки отверстия для ввода порошка. После этого включают систему перемещения детали, а затем — плазматрона и наносят покрытие. Необходимую толщину покрытия получают многократным повторением циклов напыления перемещением плазматрона относительно напыляемой певерхности детали или их взаимного перемещения с перекрытием полос напыления на одну треть диаметра пятна напыления. После окончания процесса нанесения покрытия изделие снимают с приспособления, не допуская повреждения покрытия. Экраны-маски и другие защитные приспособления снимают после охлаждения изделия с покрытием до комнатной температуры так, чтобы не повредить покрытие. Возможные дефекты плазменно-дугового нанесения покрытий, их причины и способы устранения приведены в табл. 1.12.

1.1.6. ugg baby ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ГАЗОПЛАМЕННЫМ СПОСОБОМ

При газопламенном напылении покрытий необходимый запас тепловой и кинетической энергий сообщается частицам порошка в процессе взаимодействия их с пламенем смеси горючий газ — кислород. Пламя образуется в результате сгорания на срезе сопла горючей смеси, вытекающей с большой скоростью из сопловых отверстий горелки. Порошок подают, как правило, вдоль оси факела пламени, вовнутрь его. Температура при использовании в качестве горючего газа ацетилена достигает 3200 °С, а скорость истечения 150—160 м .с -‘. Попадая в струю, частицы порошка расплавляются или становятся высокопластичными и приобретают скорость 20— 80 м • с -‘. Скорость полета частиц порошка зависит от соотношения кислорода и горючего газа в смеси, расхода обдувающего газа, расстояния от среза сопла, расхода вводимого в пламя порошка, его плотности, гранулометрического состава и других факторов. К преимуществам газопламенного напыления покрытий относятся: 1) возможность получения покрытий из большинства материалов, плавящихся при температуре до 3000 °С без разложения;

1. достаточно высокая производительность процесса (до 8—10 кг • ч порошков самофлюсующихся сплавов) при высоком коэффициенте использовании материала (более 95 %);
2. относительно низкий уровень шума и световых излучений, позволяющий работать оператору без дополнительных средств защиты;
3. легкость и простота обслуживания, невысокие стоимость и мобильность оборудования, что позволяет производить напыление на месте, без демонтажа изделий.

   Основными недостатками газопламенного способа напыления пэкрытий из порошковых материалов являются: 1) ограничение напыляемых материалов по температуре плавления (не более 3000 °С);

   1. недостаточная прочность сцепления покрытий с основой (5—25 МПа при испытании на нормальный отрыв);
   2. высокая пористость покрытий (5—25 %), препятствующая их при менению в коррозионных средах без дополнительной обработки;
   3. невысокий коэффициент использования энергии газопламенной струи на нагрев порошкового материала (2—12 %).

   В качестве рабочих газов используют ацетилен по ГОСТ 5457—75, кислород по ГОСТ 5533—79, пропан-бутан по ГОСТ 20448—80, азот по ГОСТ 9293—74 или сжатый воздух, очищенный от масла и влаги. Воздух, азот или другой сжатый газ применяют для охлаждения сопловой части горелки и обдува факела пламени. Обдув факела пламени приводит к его «обжиму» и повышает скорость полета частиц порошка. Процесс нанесения покрытия выполняют аналогично плазменно-ду-говому способу (см. п. 1.1.5). При напылении самофлюсующихся сплавов необходимо учитывать ряд требований. Слой покрытия должен быть светло-серого цвета с золотистым оттенком. Во избежание отслоения покрытия при получении слоя толщиной более 1—1,5 мм необходимо после напыления первого слоя толщиной 0,3— 0,5 мм оплавить его или нагреть до температуры не менее 0,9 температуры плавления материала покрытия и далее чередовать напыление с оплавлением до получения слоя покрытия требуемой толщины. Сущность газопламенного напыления порошков полимеров заключается в том, что предварительно нагретые в пламени горелки частицы порошка контактируют с покрываемой поверхностью, нагретой до температуры, определяемой свойствами наносимого полимера. При соприкосновении с поверхностью частицы порошка оплавляются и, сливаясь друг с другом, образуют слой покрытия. Технологический процесс нанесения покрытий включает подготовку полимерного материала и детали и собственно нанесение покрытия. Nike Free Rn Flyknit Перед напылением порошок выдерживают в сушильном шкафу при температуре 50—60 °С в течение 5—6 ч и просеивают через сита с сеткой № 0,16—0,25 (ГОСТ 3584—73). Перед напылением поверхность нагревают в печах (небольшие детали), либо газовой горелкой (крупногабаритные детали) до температуры, при которой полимер приобретает жидкотекучесть. Нагрев крупногабаритных деталей начинают с небольших участков, на которые по достижению требуемой температуры наносят покрытие, нагрев разностен-ных деталей — с участков, имеющих наибольшую толщину. Для устранения необходимости предварительного подогрева (особенно массивных деталей) следует применять теплоизоляционную грунтовку. В качестве грунтов используют лаковые растворы алкидстирольной и поли-уретановой смол, которые наносят пульверизатором или кистью в 2—3 слоя. После высыхания поверхность подвергают газопламенному напылению. Покрытия на крупногабаритные изделия наносят последовательно небольшими участками, размеры которых выбирают произвольно. Каждый из участков напыляется параллельными, перекрывающимися на 5—10 мм полосами. Последующие слои напыляют в направлении, перпендикулярном направлению нанесения предыдущего слоя. Концентрацию воздушно-порошковой струи и мощность пламени регулируют так, чтобы не происходило возгорание частиц материала в полете и чтобы попадающие на предварительно подогретую поверхность частицы полимера плавились, соединялись друг с другом и с ранее нанесенным материалом. Тепловой режим напыления регулируется изменением расстояния от поверхности до горелки, скоростью ее перемещения и мощностью пламени. В качестве дополнительной обработки покрытий применяют прикаты-вание роликом и оплавление покрытия в сушильном шкафу. Для повышения плотности покрытия (из порошков ПФН-12 и ТПФ-37) нанесенный слой после напыления прикатывают роликом, который перед этим выдерживают, а во время прикатывания периодически охлаждают в холодной воде. После прикатывания покрытие прогревают пламенем горелки, наносят следующий слой порошка и его также прикатывают роликом. Напыление с последующим прикатыванием осуществляют до получения требуемой толщины покрытия. В некоторых случаях нанесенные покрытия подвергают дополнительному оплавлению в шкафу. При этом температура в шкафу должна быть на 10— 15 °С ниже температуры растекания материала. nike air max essential Дефекты на покрытиях из полимеров в виде отдельных вздутий, сви— щей, пузырей, засоров устраняют следующим образом. На небольшом участке вокруг дефекта удаляют покрытие с поверхности, а края оставшегося покрытия срезают ножом или другим инструментом. Подготовленное место покрывают заново. При зачистке дефекта на поверхности рекомендуется оставлять небольшой слой полимера во избежание перегрева вновь наносимого слоя.

   1.1.7. ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ДЕТОНАЦИОННО-ГАЗО8ЫМ СПОСОБОМ

   При детонационном напылении нагрев и разгон частиц напыляемого материала осуществляется за счет энергии продуктов детонации газовой смеси. Скорость распространения детонационной волны составляет 2000— 4000 м • с—1, а температура достигает 2200—5500 °С (в зависимости от состава смеси). Это обеспечивает достижение частицами скоростей 600— 1000 м ■ с»1. Преимуществами этой технологии являются:

   1. возможность получения покрытия с повышенными прочностью сцеп ления (10—160 МПа) и плотностью (пористость 0,5—1 %) благодаря высо кой кинетической энергии частиц напыляемого материала;
   2. возможность нанесения прочносцепленных покрытий на некоторые виды подложек (сталь, никелевые сплавы и др.) без струйно-абразивной подготовки поверхности;

      3) относительная простота конструкции установки. Однако способ обладает и рядом недостатков:

   1. высокий уровень шума (125—140 дБ) и другие вредные воздействия требуют изоляции зоны обработки;
   2. определенные технологические ограничения на получение покрытий из материалов, содержащих элементы, которые активно взаимодействуют с компонентами среды (высокотемпературный поток продуктов детонации сложного состава, содержащих СО2, СО, Н2О, Н2, О2, N2, H, О, N);

   3) технологические ограничения на обработку нежестких деталей, вызванные высокими импульсными давлениями при воздействии струи про дуктов детонации на подложку; 4) ограничения по твердости напыляемой поверхности (не должна быть выше HRC 60). В качестве рабочих газов-используют азот по ГОСТ 9293—74, кислород по ГОСТ 6331—78, ацетилен по ГОСТ 5457—75, пропанбутан по ГОСТ 20448—80. Размеры и форма деталей при детонациокно-газовом нанесении покрытий ограничены лишь технологическими возможностями устройств для перемещения изделий (детонационно-газовой пушки) и размерами звукоизолированного бокса (камеры), в котором производится обработка. Внут ренние цилиндрические поверхности диаметром более 10 мм и открытые с обоих концов должны иметь длину, не превышающую 1,5 диаметра. Напыляемую деталь устанавливают в приспособлении (специальном или универсальном), обычно смонтированном на манипуляторе, обеспечивающем заданную кинематику относительного перемещения детали и детонационно-газовой пушки. Обрабатываемая деталь должна быть установлена так, чтобы не было препятствий между срезом ствола и напыляемой поверхностью. Необходимо обеспечить также угол направления потока напыляемых частиц с обрабатываемой поверхностью детали в пределах от 45 до 90°. Дистанцию напыления (расстояние между срезом ствола и обрабатываемой поверхностью) выбирают в зависимости от материала порошка, его свойств, размеров и формы деталей, толщины покрытия в пределах 50—200 мм. Основные виды дефектов при детонационно-газовом нанесении покрытий и способы их устранения приведены в табл. 1.13.

   1.1.8. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТОЛЩИНЫ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

   Поскольку затраты времени и себестоимость получения газотермических покрытий пропорциональны их толщине [279], необходимо определить ее оптимальное значение, удовлетворяющее требованиям, предъявляемым к покрытию, при минимальных затратах на его получение. Наиболее эффективно задача обоснования толщины покрытий на деталях может быть решена с помощью расчетно-аналитического метода, 50

   ПОРОШКИ ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИИ

   Для получения покрытий методами газотермического напыления в настоящее время используют в основном порошок, проволоку, стержень, гибкий шнур. Исторически первой была использована проволока, и первый металлизационный аппарат, изготовленный в 1917 г., был проволочным. В 1921 г. М. Шооп создал аппарат модели PG, где для нанесения использовали порошок [168]. В 1955 г. фирма «Нортон» (США) начала применять для газопламенного распыления стержни из порошков оксидов с торговой маркой Рокайд. В это же время были предприняты попытки изготовления керамических проволок с органической связкой (например, из смеси полиэтилена и полиизобутилена) [146, 168]. Однако эта проволока не получила практического применения из-за ухудшения условий нагрева материала, загрязнения покрытия остатками разложения органических веществ и больших потерь напыляемого материала (до 80 %) [146, 153]. Разработан новый вид материала для газопламенного напыления — гибкий шнур, представляющий собой тонкую оболочку из органического материала, заполненную порошками оксидов, сплавов, карбидов, керме-тов и т. п. в чистом виде либо с добавкой минеральных связующих. В процессе напыления оболочка практически нацело сгорает, не загрязняя покрытия [153]. В последнее время ведутся разработки в направлении применения в технологии газотермического нанесения покрытий порошковых проволок [423]. Однако основным видом материала, используемым при газопламенном, плазменном, детонационном и лазерном способах нанесения покрытий, на современном этапе развития технологии газотермического напыления являются порошки. В практике напыления применяют как однородные порошки различных материалов (металлов, сплавов, оксидов, бескислородных тугоплавких соединений), так и гетерогенные сложной структуры — композиционные, а также механические смеси указанных материалов. На долю порошков металлов в общем перечне материалов для напыления приходится около 6 %, сплавов — 32, оксидов — 10, тугоплавких соединений и твердых сплавов — 6, композиционных порошков — 19, механических смесей — 27. Все большее распространение в последнее время получают композиционные порошки. Существует ряд разнообразных обозначений материалов такого типа: плакированные порошки (или порошки с покрытием), термореагирующие порошки, биметаллические порошки; в зарубежных публикациях распространены термины «coated powders», «cermet powder», «clad powder». Однако чаще всего применяются термины «композиционный», или «композитный», порошок в отечественной литературе и «composite powder» в зарубежной. Понятия «плакированные порошки» или «порошки с покрытием» (соответственно «coated powder», «clad powder»), «биметаллические порошки» относятся к частному случаю композиционных порошков, описывая характерную особенность структуры частиц. «Термо-реагирующий порошок», как и «cermet powder», связан с конкретными составами порошков, т. е. также не является определениями общего порядка. Композиционный материал, согласно Р. Кроку, Л. Браутману, должен удовлетворять следующим критериям: 1) композиция должна быть изготовлена человеком;

4. 2) композиция должна представлять собой сочетание хотя бы двух химически разнородных материалов с четкой границей раздела между компонентами; s Рис. 2.1. Основные типы строения частиц композиционных порошков: а — плакированная; 6, в — конгломератные.
   

   Поделиться ссылкой:

   • Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
   • Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)

   Похожее