Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Металлизация -> Газотермические методы напыления покрытий -> Газотермические методы напыления покрытий

Газотермические методы напыления покрытий

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 

примесей, пониженной плотностью, пластичностью и прочностью.

Изменение свойств обусловлено главным образом реакционностью атмосферы, в которой происходит напыление, а также термомеханическими особенностями формирования покрытия. Взаимодействие распыленных частиц, часто находящихся в перегретом состоянии, с окружающей средой приводит к изменению химического состава и газонасыщенности материала покрытия. Повышенное содержание окислов на поверхности частиц обусловливает появление в покрытии границ нового типа, отличающихся от обычных границ между зернами ослабленной связью между частицами и слоями. Наличие пересыщенных структур, образующихся в результате закалки перегретых частиц, нарушает тонкое строение материала покрытия. Интенсивная деформация частиц при ударе, высокая скорость их кристаллизации приводят к появлению пористости в покрытиях и к снижению их прочностных свойств. Последнее связано также с образованием остаточных напряжений, возникающих вследствие разницы теплофизических свойств материалов частиц и подложки. Немаловажное значение имеет, кроме того, неравномерное распределение материала в струе и неравномерный нагрев детали (подложки) местным поверхностным источником теплоты.

Нужно учесть, что в ряде случаев покрытия, нанесенные газотермическими методами, должны обладать специфическими свойствами: коррозионной стойкостью, жаропрочностью, повышенным электрическим сопротивлением и т. д.

Обеспечение высоких качественных показателей покрытий зависит от многих факторов, число которых может быть свыше шестидесяти. Эти факторы определяются родом напыляемого и обрабатываемого материала, способом напыления покрытий, методом подготовки поверхности подложки, выбранными режимами напыления, видом последующей обработки покрытий и т. д. Поэтому проблема повышения качественных показателей покрытий представляет известные сложности, в особенности, если подходить к этому вопросу с чисто эмпирических позиций. Более правильно решать эту проблему с позиций теории физико-химического взаимодействия материалов в процессе напыления, разработанной российскими исследователями.

Согласно этой теории, как указывалось выше, свойства покрытий определяются температурой, давлением, вызванным ударом частиц, длительностью взаимодействия, а также формой и размером подложки и состоянием ее поверхности.

Исходя из этого, можно наметить методы регулирования физико-химического взаимодействия материала в процессе напыления, которые раскрывают возможные пути улучшения качественных показателей покрытий и в первую очередь — повышения прочности их сцепления с подложкой.

Все эти методы можно условно разделить на две основные

группы: термические и химические. Термические методы основаны на воздействии на энергетическое состояние частиц или подложки путем изменения их энтальпии, температуры или тепло-физических свойств. Химические методы направлены на достижение прочных химических связей между материалами частиц и покрытия путем повышения активности подложки или снижения энергии активации, необходимой для химического взаимодействия частиц с подложкой.

Рассмотрим основные способы улучшения качественных показателей покрытий, основанные на указанных методах регулирования взаимодействия материалов в процессе напыления.

Подготовка поверхности подложки. Существует несколько видов предварительной подготовки поверхности: струйная обработка абразивом, механическая обработка (со снятием или без снятия стружки), химическое травление и электроподготовка.

Последние два вида подготовки поверхности применяются редко и, как правило, в специальных случаях. Наибольшее распространение получила струйная обработка поверхности подложки абразивом или механическая обработка (рваной резьбой).

Помимо очистки поверхности, эти виды подготовки способствуют повышению температуры в контакте напыляемых частиц с подложкой при попадании их на острые выступы и улучшают условия термического взаимодействия.

Более высокий уровень термической активации в месте контакта ускоряет развитие химического взаимодействия при более низкой температуре подложки и приводит к увеличению площади участков, на которых развиваются химические связи между частицами и подложкой. В результате повышается прочность их сцепления.

Повышение температуры подложки. Эта мера также способствует термической активации в месте контакта. Она может достигаться предварительным или сопутствующим подогревом подложки в процессе напыления. Предварительный нагрев применяется крайне редко. При сопутствующем подогреве температура подложки зависит, при прочих равных условиях, от расстояния между изделием и распылительной головкой. Обычно это расстояние составляет 50—400 мм и зависит от свойств струи и распыляющего газа. С уменьшением расстояния прочность сцепления возрастает, что объясняется существенным подогревом поверхности подложки струей нагретого газа. Увеличивается также и коэффициент использования материала.

Нижняя граница расстояния между распылительной головкой и поверхностью подложки обычно составляет 50—80 мм.

Применение подслоев. Одним из способов повышения прочности сцепления покрытия с подложкой является напыление металлического подслоя с низкой энергией связи в решетке. Благодаря этому снижается уровень энергии активации, необходимой для химического взаимодействия материалов.

Обычно в качестве материала подслоя используется молибден (при газопламенном напылении) или никель (при электродуговом напылении). Оба материала дают шероховатую поверхность, обеспечивающую термические условия, достаточные для прочного сцепления подслоя с последующим напыленным слоем.

Повышение скорости частиц. С увеличением скорости частиц растет температура и напорное давление в контакте. Оба фактора способствуют понижению энергии активации процесса химического взаимодействия между частицами и подложкой.

Теоретически можно допустить, что при очень высоком давлении соединение будет осуществляться только за счет механической активации.

При традиционных методах газотермического напыления, когда скорость частиц не превышает 100—150 м/с, такие условия не имеют места (напорное давление не превышает 5—10 кгс/мм2). Однако повышение давления при ударе частиц о подложку за счет увеличения их скорости является надежным средством улучшения прочности и плотности напыляемого материала.

В связи с этим за последние годы интенсивно развивались различные методы напыления покрытий, позволяющие разгонять твердые напыляемые частицы до 500—1000 м/с и более. В настоящее время известны несколько способов достижения этой цели при различных методах газотермического напыления.

Повышение скорости частиц при газопламенном напылении достигается способом «ракетного» горения и способом детонационного напыления.

Способ «ракетного» горения основан на подаче топливно-кислородной смеси под высоким давлением в водоохлаждаемую камеру сгорания, где происходит ее воспламенение и горение с истечением из сопла высокотемпературных продуктов сгорания. Размеры и конфигурация сопла, расходы газов и скорость подачи напыляемого материала рассчитываются с учетом обеспечения возможности нагрева его до требуемой температуры и сохранения кинетической энергии выходящих газов, достаточной для распыления материала.

Обычно в качестве горючего газа используется пропан-бутановая смесь, которая в дозированных количествах непрерывно подается в камеру сгорания под давлением 7—8 кгс/см2. Скорость выходящих из сопла газов достигает 1500 м/с.

Напыляемый материал применяется в виде проволоки или порошка. Для подачи порошка может быть использована суспензия (смесь порошка с керосином или другим жидким горючим).

Способ детонационного напыления покрытия близок к способу ракетного горения, но в отличие от последнего топливно-кислородная смесь (в качестве горючего газа обычно используется ацетилен) подается в камеру сгорания не непрерывно, а отдельными порциями вместе с напыляемым порошком,

Схема процесса показана на рис. 113. Скорость потока на выходе из камеры сгорания составляет около 1000 м/с.

Цикл взрыва длится приблизительно 0,25 с. При каждом взрыве на ограниченный участок поверхности наносится покрытие толщиной около 6,3 мкм. Напыление производится в звуконепроницаемых камерах.

Ввиду высокой скорости напыляемых частиц, покрытия имеют высокую прочность и плотность.

Наибольшее применение получил детонационный метод. Например, на одной ведущей американской фирме по производству авиационных двигателей этот метод используется для напыления 750 видов продукции.

Разновидностью методов напыления с нагревом проволоки электрическим током является способ нанесения покрытий взрывающимися проволоками. Этот способ характеризуется тем, что накопленная в конденсаторе электрическая энергия разряжается на проволочный распылительный материал, благодаря чему проволока мгновенно нагревается и взрывается с распылением мельчайших частиц расплавленной части проволоки.

Лабораторные испытания способа показали, что распыление зависит от силы тока, запасенной энергии (максимальная емкость конденсатора 200 мкФ, максимальное напряжение под нагрузкой 30 кВ, частота 22 кГц). Кроме того, известное влияние оказывает угол расположения проволоки по отношению к напыляемой поверхности.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.02.01   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

17:12 Поковка сталь 4Х5МФС

08:51 Купим фторопласт Ф4, Ф4к20, стеклоткань, стеклолента, текстолит неликв

08:44 Закупаем прокат титана круг, проволоку, поковку, нихром остатки, с хра

08:34 Труба нержавеющая 57х4,0 ст12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

18:01 Предлагаем станок токарный ИТ-1М.

16:59 Вентиляторный завод приглашает к сотрудничеству

14:41 Дизельные электростанции АД 150-Т400-РГ

14:41 Сварочные агрегаты АДД 2х2502, АДД 2х2502 П, АДД 2х2502 ПВГ

13:27 Труба ТФ 89х7 НД-2-2-20 2У1

13:25 Сварочные агрегаты адд 4004, адд 4004 вг и др

НОВОСТИ

28 Марта 2017 17:10
Звучание неодимовых магнитов

22 Марта 2017 14:08
Необычные строения из алюминия в Японии (17 фото)

29 Марта 2017 07:29
”Северсталь” приступила к монтажу основного оборудования для установки ”Печь-ковш №2”

28 Марта 2017 17:18
Выпуск чугуна в странах СНГ в феврале упал на 2,9%

28 Марта 2017 16:15
Группа ”ЧТПЗ” объявляет финансовые результаты по итогам 2016 года в соответствии с МСФО

28 Марта 2017 15:15
Китайский экспорт толстолистовой стали в феврале упал на 14%

28 Марта 2017 14:13
”РУСАЛ” расширяет на ”КАЗе” производство продукции с добавленной стоимостью

НОВЫЕ СТАТЬИ

Изделия для печного и термического оборудования из нержавейки

Производство разных типов нержавеющих листов и их применение

Котельные жаропрочные и коррозионностойкие марки сталей

Сертификация и таможенное оформление грузоперевозок

Шаровые краны - основные виды и особенности

Распространенные марки стали для химического оборудования - сравнение и особенности

Высоколегированные жаропрочные стали для печного оборудования

Изготовление зубчатых колес и деталей по чертежам

Металлический штакетник и металлические решетки

Покупка картриджей в Москве – выгодное решение актуального вопроса

Пищевое оборудование из нержавеющих сталей

Лист нержавеющий холоднокатанный AISI 310S

Нержавеющий холоднокатанный и другие виды листового проката по AISI

Эффективность технологии ультразвуковой очистки поверхностей

Фурнитура и комплектующие для откатных ворот

Лист нержавеющий 08Х18Т1 в строительных и декоративных конструкциях

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Использование трубы нержавеющей 12Х18Н10Т в машиностроении и других остраслях

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.