Плазменное нанесение материало

В тех случаях, когда необходимо ввести в дугу материал эрозии электрода (напр., для плазменного нанесения защитного покрытия), один из электродов П. устанавливается в торце камеры. При этом предусматривается его осевая подача по мере выгорания. Наиб, мощность получена в П. с коаксиальными электродами. В них ток дуги протекает в радиальном направлении по относительно малому (по поперечному сечению) токовому каналу. Дуга движется по окружности электродов под влиянием взаимодействия тока с создаваемым соленоидами магн. полем. Этому полю придаётся такая форма, чтобы стабилизировать положение дуги в осевом направлении. [c.617]

При плазменном нанесении покрытий [8, 40, 901 материал плавится и распыляется струей дуговой низко- [c.156]

Детонационное нанесение покрытий заключается в том, что материал покрытия выбрасывается взрывной волной со сверхзвуковой скоростью. Кинетическая энергия частиц при этих скоростях (750—1600 м/с) на два порядка выше, чем в случае газопламенного и плазменного нанесения покрытий. В результате этого напорное давление сильно возрастает, в момент удара происходит пластическая деформация, что и приводит к повышению прочности сцепления. Аппаратурно-детонационное нанесение покрытий производится через цилиндрический ствол, в котором в его рабочей камере находится смесь ацетилена с кислородом в оптимальном взрывном составе. Смесь поджигают свечой зажигания, и взрывная волна, уносящая материал покрытия, направляется ifa изделие. Температура при этом способе практически совпадает с температурой пламенного напыления. Отличие состоит в более высокой скорости движения частиц и соответственно большем напорном давлении в момент соприкосновения с подложкой. [c.251]

Плазменное нанесение покрытий заключается в том, что материал покрытия переносится в высокоскоростной поток плазмы, представляющий собой ионизированный газ. Температура плазмы достигает несколько десятков тысяч градусов. Различают низкотемпературную (10 —-10 К) и высокотемпературную плазмы. Устройство, в котором получают плазменную струю, называется плазменным генератором или плазмотроном. По способу создания и разогрева плазмы различают электродуговые, высокочастотные и сверхвысокочастотные плазмотроны. [c.251]

Оборудование для ионно-плазменного нанесения покрытий. Система оборудования для ионно-плазменных покрытий связана с источником плазмы, выбранным для осуществления технологического процесса [2, 6, 10, 18—21] (рис. 1.13). В систему входят распылительное (испарительное) устройство 1, предназначенное для создания ионизированного потока пара материала покрытия. В случае применения тлеющего (или дугового) разряда испарение происходит из твердой фазы, при этом распыляется катод (мишень). Для термического испарения из жидкой фазы используется дуговой разряд. При этом испаряется анод, который выполнен в виде тигля, заполненного материалом покрытия. Однако если этот материал при заданном режиме испарения может сублимировать, то испарение происходит из твердой фазы [c.435]

При плазменном нанесении покрытий из порошков плавление исходного материала происходит в плазменной струе, температура которой (5...50) 10 К. Плазменную струю получают различными способами. В основном используют дуговой подогрев газа, реже - высокочастотный индукционный. В качестве плазмообразующих газов применяют аргон, азот, водород, аммиак, водяной пар, возд) , гелий и другие газы, а также их смеси. Частицы исходного порошка, попадая в плазменную струю, расплавляются и переносятся на поверхность обрабатываемого изделия. [c.225]

Наименьшая скорость полета частиц характерна для способа газопламенного напыления порошкообразного материала. Так, например, скорость полета частиц окиси алюминия составляет 30—45 м/с, а частиц из алюминида никеля 20—35 м/с. При газопламенном напылении окислов металлов, спеченных в виде стержней, скорость полета частиц, замеренная на расстоянии 10 см от горелки, составляла 140—190 м/с. В зависимости от размеров частиц скорость их полета при газопламенном напылении материала в виде проволоки составляет 60—250 м/с. При плазменном напылении скорость частиц достигает 300 м/с, а при детонационном способе нанесения материала— 1500 м/с. [c.210]

Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между анодом — разрезаемым металлом и катодом — плазменной горелкой. Стабилизация и сжатие токового канала дуги, повышающее ее температуру, осуществляются соплом горелки и обдуванием дуги потоком плазмообразующих газов (Аг, N2, Hj, NHJ и их смесей. Для интенсификации резки металлов используется химически активная плазма. Например, при резке струей плазмы, кислород, окисляя металл, дает дополнительный энергетический вклад в процесс резки. Плазменная дуга режет коррозионно-стойкие и хромоникелевые стали, медь, алюминий и другие металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять ее в поточных непрерывных производственных процессах. Нанесение покрытий (напыление) производятся для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подвергающихся интенсивному механическому воздействию. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы, карбиды, силициды, бориды и др.) вводят в виде порошка (или проволоки) в плазменную струю, в которой он плавится, распыляется со скоростью - 100—200 м/с в виде мелких частиц (20— 100 мкм) на поверхность изделия. Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термическим ударам. [c.291]

В связи с перспективностью использования покрытий в качестве электроизоляционного материала при высоких температурах исследовали закономерности измерения электрической прочности и проводимости окиси алюминия, нанесенной плазменным методом на никелевые пластинки [136]. Электрический пробой покрытия при различных температурах (до 1600 К) на воздухе осуществлялся между основным металлом и полусферическим электродом, прижимаемым к поверхности покрытия. Радиус полусферы никелевого или изготовленного из дисилицида молибдена электрода подбирался таким образом, чтобы электрическое поле в зоне пробоя было равномерным. Напряжение, которое подавалось на электроды, увеличивалось с постоянной скоростью л 200 В/с. [c.86]

При плазменном напылении образование границ между слоями обусловлено различной длительностью пребывания частиц в атмосфере [11]. Временной интервал осаждения частиц в одном слое на несколько порядков меньше, чем временной интервал осаждения частиц в смежных слоях, который зависит от формы и размера детали и производительности установки. За промежуток времени между нанесением предыдущего и последующего слоев на поверхность покрытия осаждаются пылевидные фракции распыляемого материала или его окислов, происходит адсорбция газов из окружающей ат- [c.155]

Результаты испытаиий этих образцов приведены на рис. 32. С увеличением продолжительности предварительного отжига при 811 К поперечная прочность незначительно уменьшается после обработки О , а после обработки Т-б — максимальна при средних продолжительностях отжига. Исследование излома этих образцов показало, что основным типом разрушения является разрушение матрицы (в чистом виде или в сочетании с расщеплением волокон). Иногда матрица разрушалась путем отслаивания материала, нанесенного плазменным напылением, от фольги-подложки значит, из-за несовершенства связи прочность алюминия, занесенного путем плазменного напыления, может быть меньше прочности алюминиевой фольги. Меньшую роль играло разрушение по поверхности раздела между долей этого типа разрушения и продолжительностью предварительного отжига нет прямой связи. В случае обработки Т-6 низкие значения прочности при малых продолжительностях предварительного отжига, вероятно, обусловлены неполным переходом матрицы в твердый раствор, а при большей продолжительности отжига (160 ч)—тем, что усиливается расщепление волокон (причина этого явления пока неизвестна). Поперечная прочность данной серии образцов, как правило, не зависела от термической обработки, приводящей к изменению состояния поверхности раздела, так как расщепление волоков или разрушение матрицы происходило до того, как на- [c.224]

При исследовании процесса легирования материала в условиях лазерного облучения изучались различные способы предварительного нанесения слоя легирующего элемента на матрицу накатка фольги из легирующего материала, электролитическое осаждение легирующего материала, детонационное покрытие, плазменное напыление легирующих элементов, нанесение порошка или специальной обмазки и др. [16]. Наиболее значительным недостатком первого способа нанесения слоя легирующего элемента является высокое тепловое сопротивление между легирующим элементом и матрицей, препятствующее расплавлению матричного материала и приводящее к испарению слоя легирующего элемента. В меньшей мере этот недостаток присущ двум следующим указанным способам. [c.32]

Исходные материалы. Матрицу в исходном состоянии чаще всего применяют в виде фольги металлов или силавов. Иногда матрица может быть применена в виде слоев, нанесенных на упрочнитель тем или иным методом. В качестве упрочнителей применяют нитевидные кристаллы, волокна и проволоки из раз-личных металлов или сплавов. Нитевидные кристаллы, волокна и проволоки могут быть применены как в виде отдельных кристаллов, моноволокон и проволок, так и в виде различного вида полуфабрикатов матов, жгутов, тканей, сеток и др. Кроме того, упрочнители часто применяют в виде своеобразного предварительного композиционного материала, представляющего собой отдельные кристаллы, волокна или проволоки, заключенные в матрицу. При этом материал матрицы может наноситься на упрочнитель методами плазменного напыления, химического и электрохимического осаждения, осаждения из газовой фазы, протяжки волокна через расплав матрицы и др. Более подробно технология изготовления таких предварительных композиционных материалов описана в соответствующих разделах по технологии изготовления композиционных материалов. [c.120]

Данные приведенные в табл. 27, получены на волокне борсик диаметром О, 07 мм. При увеличении диаметра волокна прочность композиционного материала в поперечном направлении значительно возрастает. Так, например, в работе [109] указано, что композиционные материалы, полученные методом намотки волокна борсик с диаметром 0,145 мм на алюминиевую фольгу толщиной 0,025 мм с шагом 0,182 мм и последующего нанесения плазменным методом сплавов 6061 или 2024 после сборки в пакет и диффузионной сварки в вакууме по режиму температура 490— 565° С, давление 400 кгс/мм , время выдержки 1 ч, имели прочность в поперечном направлении 28 кгс/мм . [c.135]

Принципиальная схема изготовления композиционных материалов состоит в нанесении тем или иным способом на волокна слоя материала, заполняющего межволоконное пространство и составляющего собственно матрицу. В зависимости от способа нанесения может потребоваться дополнительная операция уплотнения материала прессованием или спеканием (например, при изготовлении композиций методом плазменного напыления). [c.167]

Плазменный метод нанесения состоит в том, что порошковый материал нагревается в потоке плазмы, имеющей температуру до 8000 °С, и, расплавляясь, с большой скоростью наносится на обрабатываемую поверхность. Плазму получают при пропускании инертного газа (аргона, гелия, азота) через [c.220]

Наиболее часто плазменное напыление используется для нанесения тугоплавких соединений. В этом и других случаях материал покрытия должен обеспечивать защиту от разрушения и окисления основного материала заготовки, хорошую прочность и сцепление с основным материалом, минимальную диффузию атомов основного материала и покрытия, ограниченную летучесть основного материала и стойкость при циклической термической нагрузке. [c.327]

Интересно, что критерий соединения в виде (2.56) способен описывать не только соединение металлов при совместной пластической деформации, но и другие процессы. Приведем лишь один пример - нанесение покрытий из газовой или плазменной фаз. На рис. 2.14 показаны схемы нанесения покрытий термическим методом а) и путем распыления б) тяжелыми ионами (например, аргоном Аг ) мишени, т.е. напыляемого материала. Оба процесса реализуются в вакууме. Сущность термического метода состоит в том, что испаритель нагревают до высоких температур, при этом со- [c.93]

В последние годы с целью повышения прочности покрытий разработано и реализовано в промышленном масштабе нанесение покрытий путем высокотемпературного распыления (способом разогрева) частиц покрываемого материала. Применяют три вида нанесения покрытий газопламенное, детонационное, плазменное. Перечисленные методы имеют одну принципиальную основу напыляемый материал в виде порошка или капель из расплавляемого стержня вовлекается в нагретую и сгораемую газовую струю. В потоке нагретого газа частицы расплавляются, под действием поверхностного натяжения приобретают сферическую форму и с силой ударяются о покрываемую поверхность. При соприкосновении расплавленных капель с поверхностью изделия формируются структура и геометрия покрытия. [c.250]

Важными преимуществами проволочного и стержневого процессов по сравнению с порошковым являются нагрев материала до жидкого состояния и нанесение на поверхность изделия покрытий из таких расплавленных частиц с высокой скоростью. При напылении некоторых материалов (оксидов) скорость полета частиц достигает 200 м/с. Полученные таким образом покрытия по прочности и плотности не уступают плазменным, а стоимость их ниже плазменных в 2...3 раза. [c.222]

Плазменная наплавка это процесс нанесения покрытий плазменной струей, когда деталь включена в цепь тока нагрузки. В этом случае с помощью плазменной струи нагреваются поверхность восстанавливаемой детали и наносимый материал. Материал перемещается плазменной струей. Температура ее может превышать 20 ООО К. [c.302]

При плазменной наплавке получают покрытия толщиной 0,2...6,5 мм и шириной 1,2...45 мм. Если наносится легкоплавкий материал, то возможно нанесение покрытия с проплавлением очень тонких поверхностных слоев без оплавления поверхности. [c.305]

Применяют плазменное напыление при нанесении покрытий на плоскости головок цилиндров из силумина. Технология включает предварительное фрезерование изношенной поверхности, нанесение покрытия и последующую обработку. В качестве материала покрытия используют порошок из алюминия и 40...48 % Fe. Режим нанесения покрытия сила тока 280 А, расстояние от сопла до детали 90 мм, расход плазмообразующего газа (азота) 72 л/мин. [c.363]

Плазменная наплавка. Дуга может быть как прямого, так и косвенного действия. Наплавляемый материал подают в виде проволоки, порошка. Можно плазменной струей оплавлять слой легированного порошка, предварительно нанесенный на поверхность детали. [c.523]

Композиционный материал на основе магния, армированного высокомодульными углеродными волокнами, получен авторами работы [54] методом пропитки каркаса из армирующих волокон матричным расплавом под давлением. Предварительные исследования показали, что углеродные волокна не смачиваются жидким магнием. Нанесение на углеродные волокна титанового покрытия методами плазменного или вакуумного напыления или электролитического никелевого покрытия приводит к смачиванию углеродных волокон расплавленным магнием и обеспечивает возможность получения композиционного материала жидкофазными методами. [c.403]

Для получения покрытия с высокой плотностью и максимальным коэффициентом использования необходимо, чтобы все частицы, подаваемые в сопло, были нагреты до одинаковой температуры и находились в расплавленном состоянии к моменту соприкосновения с поверхностью покрываемого материала. Это возможно лишь в том случае, если все частицы будут иметь одинаковый размер, вес и обладать одинаковыми физическими свойствами. Это означает, что материал частицы, наносимой на поверхность, должен быть однородным и представлять собой либо сплав, либо смесь частиц, объединенных органической связкой, которая в процессе расплавления сгорает и не входит в состав покрытия. Форма этих частиц при порошковом питании установки должна быть в идеальном случае сферической, чтобы можно было обеспечить равномерную подачу материала в сопло головки. В связи с этим фирма Плазмадайн и другие выпускают порошки тугоплавких материалов и сплавов, частицы которых имеют сферическую форму и строго определенный гранулометрический состав. Предлагаются порошки различной дисперсности, которые применяются в зависимости от мощности установки для плазменного нанесения по- [c.64]

Демянцевич В. П., Клубникнн В. С., Низковский А. А. Исследование движения частиц порошка при плазменном нанесении покрытий. — Физ. и хим. обр. матер., 1973, № 2, с. 102—107. [c.216]

Композиты получают пропиткой наполнителей матричным раствором, нанесением материала матрицы на волокна плазмен- [c.174]

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 1()-15 лет. Основные из них следующие термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термиче-ская) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плазменная модификация и нанесение покрытий, электронно лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации, [c.10]

Несмотря на различие методов нанесения покрытий и на возможность получения поверхностных слоев с существенно различающимися свойствами, можно выделить общие требования для повышения их стойкости в газоабразивной среде. Наиболее важное требование связано с необходимостью повышения уровня когезионной прочности материала покрытия. Эта характеристика, в свою очередь, зависит от химического состава порошка, соотношения структурных составляющих в покрытии, пористости, уровня остаточных напряжений и от других свойств. Исследованиями установлено, что скорость изнашивания струйно-плазменных покрытий на всех углах атаки находится в обратной зависимости от их прочностных свойств, в частности от величины разрушающего напряжения при изгибе (рис. 6.20). Результаты испытаний самофлюсующегося покрытия из порошка ПН70Х17С4Р4 подтвердили эту зависимость. [c.120]

К газотермическому напылению относят методы, при которых распыляемый материал нагревается до температуры плавления п образовавшийся двухфазный газопорошковый поток переносится на поверхность изделия. Это процессы плазменного напыления, электро-дуговой металлизации, газопламенного напыления (непрерывные методы) и детонационно-газовый метод нанесения покрытий (импульсный метод). Покрытия формируются из частиц размером в десятки микромиллиметров. Термическим методом покрытие можно наносить также в вакуумной технологической камере (термовакуумное напыление), при этом материал покрытия нагревают до состояния пара, и паровой поток конденсируется на поверхности изделия. При использовании этих методов покрытие образуется из атомов или молекул вещества, а в некоторых случаях (электронно-лучевое плазменное, с помощью плазменных испарителей) — из ноиов испаряемого материала. Следует отметить, что чем выше степень ионизации потока вещества, тем выше качество покрытий. [c.138]

Наряду с газовой металлизацией и электрометаллизацией в промыщленности начинают применять плазменное напыление материалов со специальными свойствами на металлы, керамику, пластмассы, стекло, дерево и т. п. По технологическим возможностям этот способ превосходит применяемые способы нанесения покрытий. При этом способе расплавление и распыление тугоплавких материалов осуществляется с помощью высокотемпературной плазменной струи. При плазменном напылении в качестве материала покрытий используются окиси алюминия, вольфрам, молибден, ниобий, интерметаллоиды, силициды, всевозможные карбиды, бориды и др. В соответствии со свойствами наносимых покрытий может быть обеспечена требуемая жаропрочность, сопротивление олислению, износоустойчивость при высоких температурах и в различных средах. [c.327]

В настоящее время для повышения износостойкости и коррозионной стойкости получили применение пленочные покрытия (толщиной 2—10 мкм) из нитридов (TiN, Ti (N ), ZrN), карбидов (Ti ), оксидов (AI2O3 и др.), обладающих высокой твердостью. Существует много методов создания адгезионных пленочных покрытий. Нанесение покрытий осуществляется осаждением продуктов химических реакций между компонентами газовой среды (например, хлорида титана и метана) на поверхности детали (инструмента) при 1000—1200 °С (метод VD). Другие методы предполагают реактивное или конденсационное осаждение в вакууме при более низкой температуре 450—500 °С, Формирование покрытия в вакууме осуществляется в три стадии I) получение материала покрытия в парообразном состоянии 2) перенос материала покрытия от испарителя к детали 3) осаждение (конденсация) молекул (ионов) материала покрытия на поверхности детали. Чаще применяют следующие методы нанесения покрытия конденсацию из плазменной фазы в условиях ионной бомбардировки (КИБ) реактивное электронно-лучевое плазменное осаждение (РЭП) активированное реактивное напыление (ARE). Не- [c.347]

ЩШст стоит в том, что собственно плазма является электропроводящей средой и, как обычный проводник, может нагреваться электромагнитным полем высокой частоты (ВЧ) или сверхвысокой частоты (СВЧ). Однако требуется источник первоначальной ионизаций газа. Достоинство плазменного напыления покрытия— возможность нанесения из любых материалов на крупногабаритные детали при высоком коэффициенте использования материала покрытия п прп незначительном нагреве покрываемого изделия. Кроме рассмотренных методов существуют еще методы, имеющие ограниченное применение. [c.252]

Внешние оверлейные покрытия отличаются от диффузионны тем, что не требуют формирования диффузионной зоны н границе раздела покрытия с подложкой для получения покры тия нужного состава или структуры. Скорее йа поверхност подложки наносится слой материала заранее заданного сос тава, необходимого для получения защитной пленки оксидно] окалины, имеющей хорошее сцепление с поверхностью нане сение покрытия осуществляется любым из методов, при кото рых взаимная диффузия элементов требуется лишь для обес печения наложения покрытия на подложку. В настоящее времз наиболее распространенными методами нанесения оверлейные покрытий являются физическое осаждение из паровой фазь (PVD) и плазменное напыление. [c.94]

В технологических процессах наращивания предусматривается специальная подготовка материала, предназначенного для нанесения на субстрат, а непосредственно процесс нанесения часто осуществляют путем интенсивного температурного воздействия на наносимый материал. Например, в процессах плазменного напыления мелкодисперсные частицы материала расплавляются в струе высокотемпературной плазмы. Технологические операции намотки осуществляют, как правило, с применением пластифицированного связующего при отверждении которого протекают различные физико-химические процессы, связанные с теплообменом. Аналогичным образом, процесс твердения бетона при намоно-личивании массивных конструкций сопровождается выделением значительного количества тепла, обусловленного реакциями гидратации цемента. Это означает, что при построении теоретических моделей процессов наращивания указанного типа необходимо учитывать теплообмен между приращиваемыми элементами и наращиваемым телом, а также тепловыделение, протекающее в теле при изменениях структурного состояния материала. [c.191]

Следует отметить, что из всех металлических композиционных материалов наиболее разработан материал на основе алюминиевой матрицы, армированной борными волокнами диаметром 100— 140 мкм. Этот материал получают обычно методом диффузионной сварки пакета из полуфабрикатов, представляющих собой моно-слойную ленту из борных волокон, связанных между собой матричным металлом, нанесенным методом плазменного напыления. Для облегчения процесса диффузионного соединения часто применяют легкоплавкие прокладки между монослойными лентами, что позволяет резко снизить температуру и давление при диффузионной сварке и, следовательно , значительно увеличить размер [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...