Методы газотермического напыления

I. МЕТОДЫ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ [c.168]

Из всех методов газотермического напыления (газопламенного, электродугового, высокочастотного и др.) для целей получения композиционных материалов наиболее широко используют — метод и аппаратуру плазменного напыления. В аппаратах плазменного типа для плавления и распыления материала покрытия используется струя дуговой плазмы, представляюш,ая собой поток газообразного вещества, состоящего из свободных электронов, положительных ионов и нейтральных атомов. Плазменную струю получают путем вдувания плазмообразующего газа (аргона, гелия, азота, водорода и их смесп) в электрическую дугу, возбуждаемую между двумя электродами. Напыляемый материал подается в плазменную горелку либо в виде проволоки, либо в виде порошка. Принципиальные схемы устройства головок плазменных горелок показаны на рис. 75. В головке, представленной на рис. 75, а, напыляемый порошок вводится в дуговую плазму, образуемую между вольфрамовым электродом (катодом) и соплом (анодом). В головке, представленной на рис. 75, б, сопло остается электрически нейтральным, а дуговой разряд возникает между вольфрамовым электродом горелки и напыляемой проволокой, которая является расходуемым анодом [36]. [c.170]

В настоящее время для решения вопросов защиты поверхности деталей от износа, а также ремонта изнощенных деталей с одновременным улучшением эксплуатационных свойств поверхности нашли широкое применение защитные покрытия, наносимые на обрабатываемую поверхность различными методами газотермического напыления или наплавки. Обеспечение заданных свойств покрытий для конкретных условий эксплуатации деталей возможно при газотермическом напылении или наплавке как отдельных композиционных порошковых материалов, так и многокомпонентных механических смесей порошков различного гранулометрического состава. [c.542]

Недостатками любого метода газотермического напыления или наплавки, использующего для нанесения покрытий порошковые материалы, является сложность обеспечения стабильности свойств и надлежащего уровня качества покрытий, получаемых из многокомпонентных механических смесей порошков, что вызвано сегрегацией компонентов при [c.542]

Разностороннюю быстро развивающуюся область техники представляет нанесение покрытий методами газотермического напыления. К этим методам относятся электродуговая металлизация, газопламенное, плазменное, детонационное напыление и др. Эти процессы обеспечивают получение покрытий с заданными свойствами и прочностью сцепления с основой. [c.155]

Для восстановления поврежденных поверхностей головок цилиндров перспективен метод газотермического напыления никель-алюминиевыми порошками, разрабо-ганный ГосНИТИ и Белорусским политехническим институтом. [c.147]

В соответствии с требованиями СНиП 2.03.11—85 (табл. 30 и п. 5.18) степень очистки поверхности стальных конструкций от окалины и ржавчины назначается с учетом степени агрессивного воздействия среды. При эксплуатации конструкций в неагрессивных и слабоагрессивных средах под лакокрасочные покрытия допускается третья степень очистки при эксплуатации в средне- и сильноагрессивных средах степень очистки поверхности под лакокрасочные покрытия должна быть не ниже второй. При этом в технически обоснованных случаях степень очистки поверхности стальных конструкций допускается повышать на одну ступень. Поверхность ограждающих стальных конструкций под лакокрасочные покрытия следует очищать до первой степени очистки. Под металлизационные покрытия, наносимые методом газотермического напыления, также устанавливается первая степень очистки. [c.150]

Разностороннюю быстро развивающуюся область техники представляет нанесение покрытия из металлических, керамических и полимерных материалов методами газотермического напыления. [c.199]

Поэтому в дальнейшем изложении мы ограничимся рассмотрением главным образом трех основных по типу применяемого источника нагрева методов газотермического напыления газопламенного, электродугового и плазменного. [c.199]

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/мм ). Однако повышение давления при ударе частиц о подложку за счет увеличения их скорости является надежным средством улучшения прочности и плотности напыляемого материала. [c.224]

В связи с этим следует считать, что регламентация свойства покрытий является одним из важнейших условий дальнейшего расширения применения методов газотермического напыления. [c.230]

Методы газотермического напыления до сих пор использовались преимущественно в ремонтных целях. Между тем имеются реальные возможности создать готовые изделия с поверхностным слоем, обладающим заданными свойствами, например износостойкостью, жаростойкостью, сопротивляемостью воздействию коррозионных сред и т. д. Посредством металлизации можно изготовлять биметалл, столь необходимый в производстве химического и нефтехимического оборудования. [c.246]

Для этих целей используют метод газотермического плазменного напыления, обеспечивающий получение полуфабрикатов композиционных мате- [c.273]

Для установок газоэлектрических методов газотермического нанесения покрытий (плазменного напыления, электродуговой металлизации) в качестве источников питания используют различные типы выпрямителей, причем при плазменном напылении с крутопадающей вольт-амперной характеристикой, а при электродуговой металлизации с жесткой или пологопадающей [3, 25]. Основные типы таких источников питания приведены в табл. 1.2. [c.421]

Предварительное нанесение легирующих компонентов может осуществляться газотермическим напылением, гальваническим и химическим осаждением, накаткой, диффузионным методом, электроискровым легированием, нанесением паст, насыпкой и др. Подача компонентов во время лазерного воздействия осуществляется с помощью газовой, газопорошковой или жидкой струи, под действием силы тяжести порошка, при механической подаче ленты и т.д. Подача легирующих составов во время лазерного воздействия применяется при обработке непрерывными лазерами, так как при импульсном воздействии необходимы сложные устройства, синхронизирующие подачу присадки и воздействие импульса. Средняя глубина образующихся легированных объемов в большинстве случаев составляет [c.570]

Для химической промышленности из многочисленных методов получения металлизационных покрытий на защищаемой поверхности представляют интерес газотермическое напыление и электродуговая металлизация. При этом металлизации подвергается поверхность любых габаритов. [c.169]

Из физических методов наиболее широкое применение получило газотермическое напыление и металлизация в вакууме. В первом случае расплавленный металл напыляется с помощью сжатого газа толщина покрытия — порядка 10—1000 мкм [4, 5]. [c.5]

Одним из распространенных направлений защиты от коррозии является нанесение покрытий различными методами химическим и электрохимическим осаждением, газотермическим напылением, металлизацией т. п. Наиболее производительной является технология горячего цинкования и алюминирования внешней поверхности стальных труб. Существенные ее недостатки (ограничения) связаны со сложностью и высокими требованиями к процессам подготовки поверхности (включая химическое травление), ограничениями в возможности изменять толщину покрытий, а также огромными затратами на обеспечение экологичности процессов. Кроме того, эта технология весьма инерционна, т. е. требует значительного времени для запуска и соответственно остановки процесса (необходимо довести до состояния плавления большую массу металла, используемого для покрытия). Переход от одного вида покрытия к другому требует нескольких часов. [c.249]

Существующие методы нанесения покрытий делятся на следующие основные группы твердофазное плакирование, погружение в расплавленные соли, химическое осаждение, электрохимическое осаждение, газотермическое напыление, вакуумно-конденсационное напыление, диффузионное насыщение. В данной главе рассмотрим методы нанесения покрытий, в которых используются такие источники теплоты как газопламенные, дуговые, плазменные, электронно-лучевые, широко применяемые для сварочных процессов, т.е. [c.224]

В производстве металлоконструкций и металлообработке применяются все или почти все известные способы газотермического напыления покрытий. Посредством этих способов возможно наносить покрытия из многих материалов, получение которых иными методами практически невозможно. [c.216]

Дальнейшее развитие процессов газотермического напыления будет сопровождаться расширением областей их применения как в результате создания новых эффективных методов нанесения покрытий, так и в результате обработки новых материалов. [c.240]

В области газотермического напыления покрытий уже сейчас наметилась тенденция к использованию металлизационных покрытий, как эффективного средства долговременной защиты металлов от коррозии не только в индивидуальном, но и индустриальном методе изготовления металлоконструкций. На специально оборудованных поточных линиях для напыления покрытий из цинка или алюминия на профильный или листовой прокат получаются готовые элементы металлоконструкций, защищенные от воздействия окружающей среды. Можно ожидать дальнейшего развития и широкого применения газотермических методов напыления покрытий для защиты от коррозии нефтехимического оборудования, стальных конструкций, опор линий энергопередачи, трубопроводов, морских свай, шлюзовых ворот, инженерных сооружений и т. д. Для этих целей будут построены комплексно-механизированные линии, оснащенные специализированными, надежными и высокопроизводительными электродуговыми и газовыми метал-лизационными аппаратами производительностью до 150 кг/ч (по цинку). [c.246]

Методы получения алюминиевых покрытий. В настоящее время известен ряд способов нанесения алюминиевых покрытий электроосаждение, плакирование, электрофорез, термодиффузионный способ, погружение в расплав (горячее алюминирование), вакуумное и газотермическое напыление, осаждение из газовой или парообразной фаз. [c.57]

В настоящее время все шире применяют методы электродугового и газопламенного напыления с последующим оплавлением (газотермическая металлизация). [c.131]

Металлические покрытия наносят, используя гальванические и химические (хромирование, никелирование и другие виды) процессы, а также применяя специальные методы напыления. Наиболее часто покрытие наносят газотермическим и электродуговым способом. [c.464]

Все газотермические методы напыления (газопламенный, плазменный, детонационный) являются высокотемпературными, имеющими температуру истекающей струи порядка нескольких тысяч градусов (1 500. .. 50000 °С). Это, конечно же, с одной стороны, обеспечивает разнообразие, а с другой - накладывает определенные ограничения на область применения данных методов. [c.32]

Как отмечалось в гл. 4, в промышленности стали использовать нанопорошки (А12О3 —ТЮ2, УС —Со, СГ3С2—N1 и др.) для получения износостойюгх покрытий и восстановления изношенных изделий методом газотермического напыления. Этот метод весьма производителен твердость и износостойкость повышаются в 1,3 — 2 раза. Агломерированные нанопорошки для газотермического напыления изготавливают в промышленных масштабах на ряде фирм США. [c.155]

Технология изготовления гибких шнуровых материалов позволяет получать в составе шнуров практически любые сочетания различных порошковых материалов, отличающихся по фанулометрическому составу. Стабильная подача шнурового материала в высокотемпературную зону газового потока по оси струи, аналогично достигаемой при распылении стержней и проволок, а также правильный подбор состава компонентов порошковых смесей и размера частиц порошков гарантирует расплавление всех составляющих порошкового наполнителя шнура, в том числе и керамики. Это обеспечивает получение следующих гфеимуществ по сравнению с традиционными методами газотермического напыления и наплавки [c.543]

Покрытия, нанесенные методом газотермического напыления, используются, как коррозионностойкие, износостойкие, жаростойкие, электроизоляционные, антифрикционные, интенсифицирующие кипение и т.д. В ряде случаев указанные свойства могут быть получены несколькими способами гааотермического напыления. Выбор того или иного способа для конкретного изделия зависит от технических и технико экономических условий. [c.155]

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 дестижения этой цели при различных методах газотермического напыления. [c.224]

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]

Это один из видов газотермического напыления, к которому относят высокочастотный и вакуумный методы ионного переноса, методы газоплазменной металлизации и газофазного осаждения. [c.139]

Применяя низкотемпературную плазму, можно наносить покрытия практически из всех материалов, которые в плазменной струе не сублимируют и не претерпевают интенсивного разложения. Нанесение износостойких, антифрикционных, коррознонно- и жаростойких покрытий плазменным напылением значительно расширяет круг применяемых материалов и улучшает качество покрытий, получаемых газотермическим напылением. Следует отметить, что некоторые тугоплавкие металлы и керамические материалы можно нанести только плазменным методом. Этот метод получает все большее развитие и применение в промышленности. [c.139]

КМ с алюминиевой матрицей. Перспективы эффективного использования КМ с алюминиевой матрицей обусловлены достаточно высокими удельными прочностными характеристиками материала матрицы, например, применение волокнистых КМ с алюминиевой матрицей позволяет получить значительное преимущество в удельной жесткости и снизить массу конструкции на 30...40 %. К числу достоинств данных материалов следует относить и достаточно низкие технологические температурные параметры до 600 °С при получении КМ твердофазными методами и до 800 °С - жидкофазными. Алюминиевая матрица отличается высокими технологическими свойствами, обеспечивает достижение широкого спектра механических и эксплуатационных свойств. При дискретном армировании КМ с алюминиевой матрицей используют частицы из высокопрочных, высокомодульных тугоплавких веществ с высокой энергией межатомной связи - графита, бора, тугоплавких металлов, карбидов, нитридов, боридов, оксидов, а также нитевидные кристаллы и короткие волокна. Существуют различные способы совмещения алюминиевых матриц с дисперсной упрочняющей фазой твердофазное или жидкофазное компактирование порошковьгх смесей, в том числе приготовленных механическим легированием литейные технологии пропитки пористых каркасов из порошков или коротких волокон, или механического замешивания дисперсных наполнителей в металлические расплавы газотермическое напыление композиционных смесей. [c.195]

Ниже рассмотрены некоторые особенности процесса адгезионного взаимодействия частицы с подложкой на основе представлений, широко используемых при анализе газотермического напыления [1,12, 6, 7, 8, 116, 117, 118, 72, 119]. В рамках такого подхода считается, что взаимодействие материала подложки с материалом частиц при напылении на каждом участке поверхности контакта можно условно разделить на три последовательные стадии сближение соединяемых веществ до образования физического контакта активация контактных поверхностей и химическое взаимодействие материалов на границе раздела фаз объемное развитие взаимодействия. При напьшении методом ХГН вследствие кратковременности взаимодействия частиц с подложкой 10 . .. 10 с успевают пройти практически только две первые стадии. По существу, приваривание частиц определяется главным образом тем, насколько полно проходит химическое взаимодействие. [c.123]

Плакирование - расплавление предварительно нанесенного на поверхность детали материала, который затем растекается по ней и быстро кристаллизуется, от метод достаточно хорошо апробирован, с его помощью наносятся износостойкие покрьггия на шестерни и валы, кулачки и порщневые кольца, клапаны и опоры трения. Предварительное нанесение металлических сплавов осуществляется газотермическим напылением. Последующим лазерным излучением поверхность основной детали проплавляется так, чтобы обеспечить наименьшее (не более 5 %) проникновение металла основы в плакирующий слой. Таким образом создается реальная возможность нанесения тугоплавких сплавов на менее тугоплавкую основу. [c.366]

Можно предположить, что с появлением новых терлюпластиче-ских материалов области применения газотермических методов их напыления еще более расширятся. [c.238]

Методы нанесения покрытий газотермическое напыление, наплавка и припекание N1 и №Сг сплавы используются преимущественно для покрытий на детали из стали и чуруна Ni u сплавы — для восстановления изделий из чугуна самофлюсующаяся бронза — для нанесения покрытий и сварки изделий из Си и стали. [c.423]

Электрическая изоляция между секциями тигля осуществляется нанесением на боковую поверхность секций покрытия из А12О3, которое выполняют методом газотермического (плазменного) напыления. В раде конструкций в качестве элегарической изоляции применяют миканит или слюдо-пласт. [c.239]

Одним из эффективных методов противокоррозионной защиты деталей механического оборудования, работающего в агрессивных средах, является по1фытив их поверхностей, соприкасающихся с химической средой, различными ксмпозиционными составами, включая полимерные материалы, с псшощью газотермических методов напыления. [c.178]

Тенденции развития оборудования для нанесения покрытий связаны с расширением сфер и масштабов их практического применения. В связи с этим как в области газотермических, так и вакуумных методов нанесения покрытий наблюдается стремление к созданию высокоавтоматизированных и роботизированных комплексов, обеспечивающих, с одной стороны, высокую производительность установок, а с другой, — высокое качество наносимых покрытий за счет строгого контроля параметров режима напыления. При этом используется блочно-модульный принцип создания таких комплексов, который позволяет оперативно создавать их многообразные модификации. Другая тенденция, в частности газотермического нанесения покрытий, состоит в разработке мобильных установок и сборноразборных комплексов с целью проведения работ по напылению покрытий по месту без демонтажа конструкций и оборудования и создания стационарных участков и цехов. [c.442]

Среди различных технологий нанесения покрытий из порошковых ма-териатов, позволяющих решать указанные задачи повышения ресурса работы и восстановления деталей машин и механизмов, широкими комплексными возможностями обладают газотермические (газопламенные, плазменные, детонационные и др.) методы, позволяющие формировать покрытия из различных материалов и обеспечивать широкий спектр фи-зико-химических и потребительских свойств [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12, 13, 14, 15]. Большой вклад в изучение высокотемпературных струйных течений и разработку физических основ газотермических методов нанесения покрытий внесен научными школами ИУЕЕТ им. А А. Байкова РАД ИМАШРАН, МАТИ, НИАТ, ИТ СО РАН, ИГ СО РАН. Высокая эффективность и универсальность методов напыления определяется следующими принципиальными особенностями [2,5,13]. [c.24]

Выявленный в ИТПМ СО РАН эффект образования прочных покрытий при обтекании тел сверхзвуковым двухфазным потоком (газ + твердая частица) с температурой торможения газа 300 К [16, 17] показал, что наличие высоких температур в струе с расплавленными частицами не является необходимым условием формирования покрытий. При определенных параметрах двухфазной струи (скорости, концентрации, размера частиц и пластичности их материала) возможно формирование прочных покрытий при температуре, существенно меньшей температуры плавления материала частиц, в процессе ударноимпульсного взаимодействия и пластической деформации в области контакта частиц и преграды. Сравнение основных параметров двухфазного потока, при которых был зарегистрирован эффект напыления, с параметрами, реализуемыми в газотермических методах напыления [14], показывает, что реализован новый метод нанесения покрытий, названный методом холодного газодинамического напыления (ХГН). Этот метод, показав свою уникальность и перспективность широкого практического использования, вызвал в России [18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26] и за рубежом [27, 28, 29, 30, 31-, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41] интерес и потребовал всестороннего его исследования. [c.25]

С уменьшением размера частиц, используемых при напылении, улучшается заполнение покрытия плотность его увеличивается, объем микропустот уменьшается, строение покрытий становится более однородным, появляется возможность наносить тонкие поверхностные пленки покрытия. Однако слишком мелкие порошки не могут быть использованы для газотермических методов напыления, особенно это касается нетугоплавких материалов, поскольку, будучи введенными в высокотемпературную струю, такие порошки могут в ней полностью испариться. По этой причине для напыления высокотемпературными методами обычно используют порошки размером более 10 мкм. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...