Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Метод газопламенного напыления покрытий




СОДЕРЖАНИЕ

   ЛЕКЦИЯ №1

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАЩИТНЫХ И УПРОЧНЯЮЩИХ ПОКРЫТИЙ

2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКРЫТИЙ

3. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ ПОКРЫТИЙ

4. НАУЧНЫЕ ЦЕНТРЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ И ОТРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЙ
  СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЯХ

5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

  ЛЕКЦИЯ №2                                                                                                                           

1. ГАЗОПЛАМЕННОЕ НАПЫЛЕНИЕ

2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ

3. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ НАПЫЛЕННОГО СЛОЯ

4. ДУГОВАЯ МЕТАЛЛИЗАЦИЯ

ЛЕКЦИЯ №3                                                                                                                            

1. ПЛАЗМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ И НАПЛАВКИ

3. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА НАПЛАВКИ

4. ОБОРУДОВАНИЕ

  ЛЕКЦИЯ №4                                                                                                                           

1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ И ПЛАЗМЕННЫХ      ПОКРЫТИЙ

2. ОБЛАСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

3. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ

4. ПРИМЕР НАПЫЛЕНИЯ А12О3

5. ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ МЕДИ

6. ПОКРЫТИЯ СИСТЕМЫ Ni-Сг-В-Si

ЛЕКЦИЯ №5                                                                                                                            

1. ГАЗОДЕТОНАЦИОННОЕ НАПЫЛЕНИЕ

2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА

3. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

4. СТРУКТУРА

5. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СПОСОБА

6. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

  ЛЕКЦИЯ №6                                                                                                                           

1. ХОЛОДНОЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ НАПЫЛЕНИЕ

2. МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

ЛЕКЦИЯ №7                                                                                                                            

1. ПРЕИМУЩЕСТВА МЕТОДОВ НАПЫЛЕНИЯ

2. ПРОБЛЕМЫ МЕТОДА НАПЫЛЕНИЯ

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

 

  ЛЕКЦИЯ №8                                                                                                                           

1. ВАКУУМНОЕ НАПЫЛЕНИЕ ПОКРЫТИЙ

2. КАТОДНОЕ РАСПЫЛЕНИЕ

3. ИОННОЕ ПЛАКИРОВАНИЕ

4. УСТАНОВКА «БУЛАТ»

5. ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ИСПАРЕНИЯ

6. ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫЕ МЕТОДЫ ВАКУУМНОГО ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

  ЛЕКЦИЯ №9                                                                                                                           

1. ЛАЗЕРНЫЕ МЕТОДЫ УПРОЧНЕНИЯ МАТЕРИАЛА. ОБОРУДОВАНИЕ

2. ЛАЗЕРНОЕ УПРОЧНЕНИЕ

3. ОБРАБОТКА БЕЗ ЛЕГИРОВАНИЯ

4. ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА С ЛЕГИРОВАНИЕМ

5. ЛАЗЕРНОЕ УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

6. ЛАЗЕРНОЕ УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТА

7. ЛАЗЕРНОЕ ОПЛАВЛЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

8. ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА

  ЛЕКЦИЯ №10                                                                                                                         

1. ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫЕ МЕТОДЫ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
ДЕТАЛЕЙ

2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТЕХНОЛОГИЙ

3. НАПЛАВКА РЕЛЯТИВИСТСКИМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ ПУЧКАМИ

4. НАПЛАВКА НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ ПУЧКАМИ

5. ПЛАКИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

 

  ЛЕКЦИЯ №11

1. ВИБРОДУГОВА НАПЛАВКА                                                                                                   

2. ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ НАПЛАВКА

 


1.1.ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА ЗАЩИТНЫХ И УПРОЧНЯЮЩИХ ПОКРЫТИЙ

Создание покрытий на деталях машин и инструменте является логиче­ским путем развития современного машиностроения развитых стран, поскольку запасы увеличения прочности материалов практически исчерпаны.

Основные функции покрытий:

1. Защита от коррозии;

2. Защита от абразивного изнашивания (сухого или масляного, о жестко- и не жестко– закрепленные абразивные частицы);

3. Защита от эрозионного изнашивания (разновидность абразивного изнашивания, когда твердый абразив или капли жидкости и высокой скоростью ударяются о поверхность;

4. Защита от адгезионного изнашивания;

5. Защита от вибрационного изнашивания;

6. Защита от высокотемпературного изнашивания.

Однако чаще всего рассматривается назначение покрытий по следующим свойствам:

- антифрикционная способность;

- стойкость против окисления;

- коррозионная стойкость;

- износостойкость;

- прочность сцепления;

- твердость покрытия;

- максимальная температура эксплуатации

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКРЫТИЙ

1. Сочетание различных физико-механических свойств  при эксплуатации деталей с покрытиями (износостойкости и трещиностойкости, коррозионной стойкости и жаропрочности и т.д.);

2. Резкое снижение потребности в запасных частях;

3. Получение специальных свойств поверхности;

4. Экономия дорогостоящих легирующих материалов;

5. Увеличение конструктивной прочности как основы создания композиционных материалов;

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ ПОКРЫТИЙ

1. Термические способы (нагрев без оплавления или с оплавлением);

 

2. «Холодные»:

2.1. Дробеструйной обработкой;

2.2. Холодной прокаткой;

2.3. Ультразвуковым воздействием;

 

3.Термодиффузионные:

3.1.  Цементирование, азотирование и другие виды химико-термической обработки;

3.2. Ионное азотирование, карбонитрирование и т.п.

 

4. Газо-термические: (газопламенное  напыление, металлизация поверхности);

5. Детонационно-газовые методы;

6. Плазменные (струйно-плазменные и дуговые);

7. Ионно-плазменное напыление;

8. Высокочастотные методы (закалка, наплавка);

9. Лазерные методы (закалка, напыление, наплавка);

 

10.  Электронно-лучевые методы:

10.1. Обработка в вакууме или в не вакуума

10.2. Обработка низко или высокоэнергетическими пучками.

НАУЧНЫЕ ЦЕНТРЫ  ПО ИЗУЧЕНИЮ И ОБРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЙ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЯХ

1. Институт электросварки им Е.О.Патона, Академия наук Украины (газопла­менные технологии, плазменные, светолучевые, лазерные, электроннолучевые, газодетонационные)

2. Московский Государственный Технический Университет им. Баумана (лазерные, плазменные, светолучевые технологии);

3. Московский Энергетический Институт (электроннолучевые технологии);

4. Ленинградский Электротехнический Институт (закалка, упрочнение, сварка
токами высокой частоты).

5. Ленинградский Политехнический Институт (электроннолучевые, лазерные
технологии упрочнения и сварки)

6. Уральский Политехнический Институт (лазерные технологии)

7. Алтайский Государственный Технический Университет им. И.И. Ползунова
(электроннолучевые, лазерные технологии)

8. Томский Институт сильноточной электроники (разработка и изготовление
пушек электроннолучевых нового класса - с холодным катодом)

9. Новосибирский Институт Теоретической и прикладной механики (плазменные процессы, разработка плазмотронов нового поколения)

10. Дальневосточный Научный Центр (плазменные процессы, токи высокой частоты).

ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ

ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

Принципиально различают неметаллические (окислы и полимеры) и металлические покрытия (сплавы и чистые металлы).

Среди неметаллических материалов наиболее распространены А12О3; Сг2О3; ТiO2, карбиды: TiС, ТaС, СгЗС2, WC.

Такие материалы - хорошие теплоизоляторы, а также обеспечивают окалиностойкость, жаростойкость поверхности и химическую стойкость.

Среди металлических распространены

Сплавы                                                                           Металлы

1. Аl; Ϭсц=10...15МПа

2. Ni З.Мо4.Zn

1. Ni-Аl и Ni-Сг, как грунт для связки;

2. стали;

Ϭсц=4...8 М Па

3. бронзы;

4. никелевые сплавы;

5. кобальтовые сплавы;

6. твердые сплавы с никелем;

7. твердые сплавы с кобальтом.

Для создания покрытий, не претерпевающих изгибающей нагрузки, серь­езного механического истирания чаще всего используются окислы легких ме­таллов алюминия, титана. Для аналогичных условий, но как противодействие технологическому истиранию используют карбиды, бориды, карбобориды ту­гоплавких металлов (WС, Nb2С, ТаС, Ni2С). Они обладают, как правило, очень высокой твердостью и сами являются абразивом. Для комплексных условий ра­боты деталей (знакопеременной нагрузки, механическое истирание, окисление и износ при повышенных температурах) разработаны самофлюсующиеся по­рошковые сплавы на основе никеля ПР-Н70Ч17С4Р4 - порошок для напыления, где 70% Ni; 17%Сг; 4% Si; и 4% бора. Интерметаллиды (CoАl, Ni3А1, NiА).

МЕТОД ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Сущность процесса заключается в переносе защитного материала (прово­лока или порошки на защищаемую поверхность в струе газового пламени с по­мощью транспортирующего газа)

Рис.2.1.- Схема порошкового газопламенного нанесения покрытия

Таблица 2.1

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СТОИМОСТЬ ПОРОШКОВ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

 

МАРКА

МАССОВАЯ ДОЛЯ, %

НRC (НВ)

Цена (1990г.), руб./т

Сг В Si С Ni Си др.
ПЖ-РВ2     осн.   <1 Аl, Si, Мg    
ПГ-С27 25-28 1- 2 осн. 3,3-4,5 1,5-2 Мо 0,08-0,15 54,2 630
ПС-14-80 49 0,04-0,2 до 2,6 осн. 5,2-7,1 0,3-1 0,2-0,6 Мп0,3 400
ПР-Н70 Х17С4Р4 15-17 2,3-3 2,7 3,7 до 5 0,6-0,9 осн 40-45 7200
ПГ-СРЗ 13,5 16,5 2,0-2,8 2,5 3^5 5,0 0,4-0,7 осн   44-48 8390
ПГ-СР4 15-18 2,8-3,8 3,0 4,5 5,0 0,6-1.0 осн 52-58 7470
ПГ-ЮН-01 17,0 3,5 4,3 5,0 0,8 осн 8650

 

ПГ-19М-01 _ 4,0 осн. Аl9,5 65-72 НВ 3730
Окись алю­миния   Аl осн. 350

Рис. 2.2.- Газопламенное напыление проволокой

При напылении порошком последний поступает в горелку сверху из бун­кера через отверстие, разгоняется потоком транспортирующего газа (смесь ки­слорода с горючим газом) и на выходе из сопла попадает в пламя, где происхо­дит его нагрев. Увлекаемые струей горячего газа частицы порошка попадают на напыляемую поверхность. В порошковых горелках, как и в проволочных, подача напыляемого материала в пламя и разгон образующихся расплавленных частиц могут осуществляться струёй сжатого воздуха.

При движении напыляемых частиц в факеле они непрерывно нагревают­ся. Но так как, при напылении проволокой с использованием струи сжатого воз­духа из-за поступления большого количества в пламя последнее в большей сво­ей части имеет окислительные свойства.

При газопламенном способе напыление осуществляется в основном теми материалами, температура плавления которых ниже температуры пламени. По­сле напыления иногда проводят оплавление покрытия, которому, в частности, подвергают покрытия, напылённые самофлюсующимися сплавами на никеле­вой и кобальтовой основе с добавлением в них бора и кремния. Оплавление обеспечивает получение плотного покрытия, практически без пористости.

Недостатки: невысокая производительность, низкий КПД нагрева порошковых частиц, наличие в струе активных газов.

Технология газопламенного напыления довольно проста, а стоимость оборудо­вания и затраты на эксплуатацию низкие. В связи с этим данный способ нашёл наиболее широкое применение в практике.

Производителями порошковых материалов являются: «комбинат туго­плавких сплавов», (г. Чирчик), НПО «Тулачермет», «Комбинат порошковых материалов», (г.Торез), Производителями установок - Барнаульский аппара-турно-механический завод, ИЭС им. Патона (УГПМ-3).

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...