ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Применение плазменного напыления для восстановления деталей самолетов и двигателей. М. П. Малик из "Получение покрытий высокотемпературным распылением " Обычными методами восстановления являются сварка, электролитическое и химическое покрытие, цементация и металлизация. Плазменное напыление металлов приобрело за последнее время большое значение как процесс поверхностной обработки и восстановления деталей. [c.81] Восстановление сваркой не используется для высокопрочных алюминиевых, алюминий-медных, алюминий-цинк-магниевы сплавов из-за потери прочности и увеличивающейся чувствительности к коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Высокопрочные сплавы алюминия и магния требуют после сварки сложной термообработки для восстановления прочности и снятия напряжений. Заварка дефектов отливок сдерживается наличием в отливках неметаллических включений и пустот, которые при сварке увеличивают пористость и трещины [4]. Восстановление алюминиевых литых деталей гальваническим покрытием осложняется пористостью, поскольку раствор, попадающий в поры, приводит к появлению непокрытых участков или к слабому сцеплению покрытия в этих местах [5]. [c.82] Состав порошка сцеп лени я. [c.82] Прочность сцепления определялась разрывом образцов, составленных из цилиндрических стержней с по-крытием на торце, приклеенных к стержням с непокрытой поверхностью. [c.83] При напылении следует избегать значительного нагрева детали, поскольку в результате теплового расширения магния в покрытии могут возникать трещины. Так как большинство напыленных покрытий являются более благородными, чем основной металл, который очень склонен к коррозии, необходимо защищать область соединения подложки с покрытием и делать металлическое покрытие непроницаемым. Использование химической обработки для этой цели не желательно и-з-за быстрой коррозии основного металла и отслаивания покрытия. [c.83] Ниже приведены величины прочности сцепления различных покрытий с подложкой из алюминиевого сплава 2014-Тб (4,5% Си, 0,8% 51, 0,8% Мп, 0,4% Мд). [c.85] У деталей из алюминиевых сплавов, подверженных действию коррозионной среды, также необходимо защищать покрытие и прилежащие к нему участки экопсид-ной грунтовкой [6, 7]. [c.85] Напыление на детали из высокопрочной стали. [c.86] Детали из высокопрочных сталей обычно защищаются от коррозии кадмированием или нанесением органических красителей типа эпоксидных или полиуретановых смол. Напыляемая поверхность восстанавливаемого изделия очищается от существовавшего покрытия. После напыления покрытия и поверхностной обработки коррозионная защита восстанавливается. Покрытие и зона перехода от покрытия к подложке должны уплотняться упомянутыми выше органическими покрытиями. [c.86] Напыление на титановые детали. Титановые детали должны подготавливаться и напыляться так же, как и другие материалы. Правда, некоторые исследователи сообщали, что использование водорода или азота в качестве плазмообразующего газа может привести к водородному охрупчиванию или азотированию [8]. Поэтому обычно используют аргон. Однако по экономическим соображениям, а также из-за большого теплосодержания использование азота и водорода желательно. [c.88] Исследования проводились на чистом титане и сплаве титана с 6% А1 и 4% V. Образцы подвергались действию плазменной струи азота с добавкой водорода в отношении 15 1. Нагрев проводился плазменной струей до различных температур, включая 500° С с последующим охлаждением до комнатной температуры. После охлаждения цикл нагрева повторялся. После воздействия плазмы суммарно в течение 10 мин образцы испытывались на растяжение, ударную вязкость и микротвердость. Все испытания показали отсутствие заметного вредного влияния плазменной струи, состоящей из азота и водорода. [c.88] В другой серии испытаний надрезанный образец из сплава титана с 6% А и 4% V нагревался плазменной струей из азота и водорода и затем в течение 200 часов подвергался действию статической нагрузки, составляющей 75% предела прочности на разрыв надрезанного образца. Склонность к трещинообразованию под действием азотно-водородной плазмы выявлена не была [9]. [c.88] Можно предположить, что время воздействия плазменной струи на поверхность титана настолько невелико, что возможность диффузии водорода и азота в сплав практически исключается. [c.88] Напыление покрытий на детали реактивного двигателя. В реактивных двигателях используются различные материалы, начиная от нержавеющей стали и кончая высокотемпературными сплавами на никелевой и кобальтовой основе. Напыляемые покрытия используются в основном как тепловые барьеры, в качестве защиты от износа, истирания и эрозии, для восстановления размеров. В табл. 1 приведены некоторые примеры применения покрытий. [c.88] Обработка поверхности напыленных плазмой покрытий. В зависимости от требований, предъявляемых к качеству поверхности покрытий, а также от их твердости и других характеристик они могут обрабатываться на токарном станке, фрезероваться или шлифоваться. Не всегда нужно, чтобы покрытие шлифовалось, в некоторых случаях достаточна зачистка щеткой. При шлифовке твердых покрытий типа карбида хрома алмазным кругом может быть получена поверхность со средней величиной шероховатостей около 0,15 мкм. Шлифовальный круг должен быть соответствующим образом заправлен, и для каждого покрытия должны быть подобраны режимы шлифования. Неправильно выбранные режимы шлифования могут привести к серьезным повреждениям покрытия выкрашиванию, трещинам и т. д. [c.89] Удаление напыленных плазмой покрытий. Л ногис авиационные детали периодически проверяются для предотвращения повреждений при эксплуатации. Проверяются и детали, напыленные плазмой, и время от времени становится необходимым возобновлять покрытие. Механическая обработка или шлифовка является наиболее эффективным методом удаления плазменных покрытий, хотя можно использовать и пескоструйную обработку. [c.89] Ванны с расплавленными солями имеют рабочие температуры, превышающие 400° С, и они не совсем пригодны для серийной обработки деталей больших габаритов и сложной формы. Был проявлен интерес к применению различных водных растворов химических реагентов для снятия покрытий. Тем не менее по-прежнему существует большая потребность в разработке методов и процессов для более эффективного и экономичного снятия покрытий, напыленных плазмой. [c.90] Области гфименения. Плазменные покрытия используются для деталей авиационных и ракетных двигателей как способ восстановления размеров и для придания поверхности устойчивости против нагрева, истирания, эрозии, различных видов износа. В силу своей пористости покрытия сами по себе не обеспечивают коррозионной защиты, но в сочетании с соответствующими системами защиты поверхности они могут быть использованы и для защиты от коррозионных сред. Так как прочность сцепления плазменных покрытий зависит от толщины, они могут применяться там, где толщина покрытия 0,5—0,6 мм является достаточной. [c.90] Иногда плазменные покрытия являются более простым процессом для восстановления деталей, чем нанесение гальванических покрытий и даже наплавка. Некоторые из этих покрытий [7] обладают лучшей износоустойчивостью, чем хром, и лучше удерживают смазку. Распространенное-представление, что плазменные покрытия не должны использоваться в условиях изгибающей, скручивающей, усталостной или динамической нагрузок, является консервативным. [c.90] Вернуться к основной статье