ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металлизация из "Металлические противокоррозионные покрытия " Пробе струйная очистка. [c.77] Благодаря непродолжительности нагревания основного металла во время напыления покрытия опасность механическрго повреждения снижается до минимума. Кроме того, в, связи с быстрым охлаждением распыляемых частиц в качестве покрытий можно использовать металлы с более высокой точкой плавления, чем у основного металла, на который они наносятся. Если к перечисленным выше преимуществам добавить такие достоинства, как портативность дробеструйной и напыляющей установок, высокую скорость осаждения и возможность автоматизации процесса, то станет ясно, что напыление покрытия методом металлизации приемлемо для изделий самых разнообразных форм и размеров. Покрытия можно наносить на любой удобной стадии изготовления деталей или после завершения монтажа сборной конструкции. [c.78] Кроме того, метод металлизации позволяет получать покрытия нужной толщины на изделиях сложной конфигурации (хотя покрытие можно более легко и экономично получить на простых формах), а также на ограниченных участках изделия путем экранирования остальной поверхности во время напыления. [c.78] Однако с экономической точки зрения вследствие значительной стоимости дробеструйной обработки рассмотренный метод уступает многим другим методам нанесения покрытия. Во время обработки из-за перераспыления нерационально расходуется значительное количество напыляемого металла. [c.78] Более низкое качество адгезии, получаемое при нанесении покрытия путем металлизации, также следует считать недостатком. Но высокую пористость в некоторых случаях можно расценивать и как преимущество в зависимости от используемых металлов и практического применения изделий. [c.78] На рис. 3.4 схематически показан процесс нанесения металлических покрытий тремя основными способами газовым пламенем, электрической дугой и высокотемпературной плазмой. [c.78] В процессе пламенной металлизации металл для покрытия подается в металлизатор и плавится кислородно-ацетиленовым, кислородно-водородным или кислородно-пропановым пламенем. Расплавленный металл под действием потоков сжатого воздуха и самого нагревательного пламени выбрасывается из сопла ме-таллизатора на покрываемое изделие. [c.78] Качества и свойства покрытий, полученных этими двумя способами пламенной металлизации, различаются незначительно. В случае использования порошкообразного напыления проявляется тенденция к большей шероховатости поверхности. Пористость покрытия обычно находится в пределах 10—15%, прочность связи порядка 7 МН/м . Для порошкового металлизатора необходимо более сильное пламя, чем для металлизатора, в который поступает проволока, а следовательно, степень нагревания обрабатываемой детали в первом случае несколько выше. Из-за этого иногда считают, что лучшее сцепление может быть достигнуто в процессе нанесения порошкового покрытия. Однако, по мнению некоторых специалистов, в процессе порошкового напыления процентное содержание окиси возрастает. На практике эти колебания минимальны и могут изменяться в зависимости от используемого технологического оборудования. [c.79] Преимуществами процесса с применением проволоки являются непрерывность работы, ограниченная только длиной катушки проволоки, отсутствие опасности загрязнения покрывающего металла, большая компактность металлизатора, удобство и быстрота изменения покрытия. При порошкообразном напылении можно использовать любой металл, который может быть получен в виде мелкого порошка. Следовательно, простым смешением порошков в желаемой пропорции в одном бачке либо при использовании двух отдельных бачков и потоков газа можно получить покрытия, состоящие из двух или более металлов (независимо от их способности образовывать сплав друг с другом). Непрерывность напыления, ограниченная размером питающего бачка с порошком, практически меньше, чем в процессе с использованием проволоки. Металлический порошок может быть загрязнен в случае несоблюдения мер предосторожности. При замене одного металлического покрытия на другое бачок и каналы, по которым порошок подается в сопло, следует тщательно очистить. Размеры частиц порошка требуется строго контролировать просеиванием (обычно выбирают сита с номерами 100—300 меш). Необходимо избегать попадания влаги, чтобы предотвратить закупорку. [c.79] Преимущества и недостатки этого процесса и пламенной металлизации во многом аналогичны. Заменив кислородно-ацетиленовую горелку на электрическую дугу, можно получить более портативное оборудование. Благодаря повышению температуры Б электродуговом процессе по сравнению с пламенным можно использовать для покрытия металлы с более высокой точкой плавления. Так как все тепло, требуемое для плавления, концентрируется в зоне плавления, то основной металл при напылении нагревается меньше, чем в пламенном процессе. При использовании этого метода получают покрытия с более высокой прочностью связи (примерно 10 МН/м ). [c.80] Плазменное напыление схоже с процессом электродугового напыления тем, что для плавления и распыления подаваемого металла используется электрическая дуга постоянного тока. В данном случае дуга представляет собой ионизированную газовую плазму, образующуюся между электродами металла, охлаждаемыми водой. Электроды в этом процессе не расходуются. В плазменном металлизаторе точечный вольфрамовый катод, охлаждаемый водой, установлен концентрически у основания соплообразного охлаждаемого водой медного анода. Подаваемый газ под углом поступает сзади в кольцевой между-электродный зазор, ионизируется и образует дугу. Поток газа выталкивает дугу в отверстие сопла, где спиральный поток создает концентрацию тепла в центре плазменной дуги. Благодаря очень высокому температурному градиенту, образуемому при этом расположении дуги, температура в центре достигает 20000° С. Температура стенки сопла составляет 250° С. Металл для покрытия в виде порошка подается во втором потоке газа и радиально впрыскивается в сопло металлизатора. Частицы металла, проходя через плазменную дугу, плавятся, распыляются и выводятся из сопла под действием потока газа. [c.80] Наиболее часто в плазменном металлизаторе применяется аргон. Для снижения стоимости процесса обработки может быть использован азот. С целью увеличения температуры в центре для расплавления более тугоплавких материалов добавляют небольшое количество водорода. При опасности возникновения водородного охрупчивания вместо водорода используют гелий. [c.80] Основными преимуществами плазменного напыления (кроме возможности его применения для тугоплавких материалов) являются уменьшение пористости покрытия и увеличения сцепления (адгезии) с основным слоем при отсутствии значительного нагревания основного материала. Можно легко получить пористость в пределах 1—10%, а адгезию — порядка 30 МН/м . Плазменное напыление обходится дороже, чем газопламенное или электродуговое. [c.81] Перечень металлов, пригодных для нанесения покрытий, и основных металлов, на которые наносят покрытия, почти неограничен. Толщина покрытий в зависимости от предъявляемых к покрытию требований колеблется от нескольких десятков микрометров для защитных покрытий, на которые в дальнейшем наносится лакокрасочное покрытие, до нескольких миллиметров для покрытий с высокой степенью защиты от коррозии, износа и повреждений. [c.81] Металлизационные покрытия цинком, алюминием и их сплавами служат для защиты стали от атмосферного воздействия. Толщина покрытия составляет 50—150 мкм. Для защиты от осадков и морской воды используются покрытия несколько большей толщины. Эти покрытия обеспечивают протекторную защиту стали (так же, как и покрытия, полученные методом нанесения расплавленного металла). Ни один элемент соединения с основным металлом не вступает в реакцию коррозии. Тормозящее действие продуктов коррозии больше, чем в покрытиях, полученных горячим методом или электроосаждением, из-за пористости напыляемых покрытий. Это позволяет несколько увеличить срок службы. [c.81] В случае напыления алюминия на сталь может возникнуть некоторая диффузия интерметаллида под действием последующего отжига. Вследствие сплавления и увеличенного содержания инертной окиси алюминия при отжиге достигается очень высокая степень сопротивления действию коррозии с увеличением температуры. [c.81] Алюминий, цинк и их сплавы успешно используются в качестве металлизационных покрытий для защиты высокопрочных алюминиевых сплавов типа алюминий — цинк — магний от коррозии под напряжением и коррозионного растрескивания. Разрушение этих сплавов на практике случается очень редко. Напыляемые металлические покрытия толщиной 125 мкм обеспечивают полную защиту сроком более 10 лет, а также протекторную защиту в случае повреждения основного металла. [c.81] Материалы, высокоустойчивые в кислой среде или к окислению при повышенных температурах (такие, как нержавеющая сталь и сплавы меди, никеля и хрома), часто подвергают последующей термической обработке и (или) шлифованию или полированию с целью повышения сопротивления износу и напряжению. [c.82] Можно применять покрытие оловом методом напыления, но поскольку олово является металлом с положительным электродным потенциалом, поры на покрытии следует уплотнить глянцеванием во избежание коррозии основного металла. [c.82] Свинцовое покрытие на сталь обеспечивает защиту от кислотных и сернистых газов за счет образования сульфата свинца в порах покрытия. Металл, используемый для покрытия, выполняет роль катода по отношению к стали. При механическом повреждении покрытия сталь будет подвергаться коррозии. [c.82] Вернуться к основной статье