Газотермические методы напыления покрытий

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]

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]

Таким образом, данные клеевых, штифтовых испытаний и оптических наблюдений разломов показывают, что когезионная прочность алюминиевых покрытий, полученных при А / 1, соизмерима с прочностью компактного алюминия, в то время как адгезионная существенно зависит от материала подложки и может быть как ниже когезионной (на подложках из твердых материалов, например, сталях), так и выше (на подложках из пластичных материалов). Покрытия из различных материалов, напыленных при ки , обладают меньшими прочностными свойствами и сравнимы со свойствами покрытий, получаемых газотермическими методами. [c.200]

Газопроницаемость покрытий определялась по известной схеме [3, 5] и для образцов из алюминиевого покрытия, напыленного в режиме к,1<< 1, составила 0,012. .. 0,016 см (см рт.ст.) мин. Рассмотрим для сопоставления результаты измерений газопроницаемости алюминиевых покрытий, нанесенных газотермическими методами [4, 5]. Из этих работ следует, что алюминиевые покрытия характеризуются наибольшей газопроницаемостью по сравнению с покрытиями из других материалов, и ее величина составляет 0,8 см (см рт.ст.) мин при толщине покрытия 0,3. .. 1,4 мм. Отсюда видно, что алюминиевые покрытия, нанесенные в режиме к 1, обладают газопроницаемостью, почти на два порядка меньшей по сравнению с аналогичными покрытиями, нанесенными газотермическими методами. При к - 1 газопроницаемость покрытия близка к газопроницаемости газотермических покрытий. [c.206]

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]

Напыление как метод нанесения покрытий газотермическими способами, осуществляется высокотемпературной газовой струей, содержащей расплавленные частицы напыляемого материала. При столкновении с обрабатываемой поверхностью происходит деформация нагретых частиц, возникают силы сцепления в месте контакта, устанавливается термическое равновесие. Главным в этих процессах является стадия возникновения связей между основой и напыленными частицами и [c.468]

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 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]

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]

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]

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]

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

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

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 современных условиях производства и ремонта деталей машин все более актуальным становится использование газотермических покрытий, которые позволяют формировать рабочие поверхностные слои с заранее заданными физико-механическими свойствами (высокая износо - и коррозионная стойкость, твердость, теплостойкость и т.д.). Наибольший практический интерес представляют такие методы нанесения металлических покрытий как газопламенное и плазменное напыления, электродуговая металлизация. Одной из особенностей этих покрытий является наличие открытой и закрытой пористости. Известно, что в условиях трения пористость положительно сказывается на работоспособности кон-тактируемых деталей (вал - вкладыш подшипника, втулка цилиндра - поршневое кольцо и др.). Кроме того, для повышения антифрикционных свойств газотермических покрытий иногда выполняют специальную пропитку поверхностных слоев покрытий различными смазочными или полимерными материалами. [c.99]

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]

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]

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]

Плотность покрытий определялась наиболее распространенным методом пикнометрии, погрешность которого 1...5мг/см Измерения проводились в условиях термостатирования в соответствии с ГОСТ 2211-65 [3]. Результаты измерений приведены в табл. 4.3, в которой для сравнения п 3едставлены также данные плотности покрытий, нанесенных газотермическими методами, и плотность компактных материалов. Из табл. 4.3 видно, что средняя плотность алюминиевых покрытий, напыленных в режиме ки 1 соответствует плотности литого алюминия и заметно выше плотности покрытий, полученных газотермическими методами, а также газодинамическим методом при ки- . [c.204]

Таким образом, представлен новый метод нанесения покрытий -метод холодного газодинамического напыления, заключающийся в воздействии на обрабатываемое изделие высокоскоростным потоком мелких (< 50 мкм) металлических частиц, ускоряемых сверхзвуковой струей холодного или слабоподогретого газа. Данное обстоятельство, а именно отсутствие высокотемпературных струй, позволяет существенно расширить возможности методов нанесения покрытий порошковыми материалами и обеспечивает ряд важных преимуществ метода ХГН перед известными газотермическими методами, включая [c.227]

Подготовку напыляемой поверхности следует проводить с таким расчетом, чтобы наряду с очисткой осуществлялся и процесс ее активации, т.е. повыщение энергаи поверхностных атомов до уровня обеспечения их химического взаимодействия с напыляемыми частицами. Выбор способа подготовки зависит от материала напыляемого изделия, его конструкции и метода напыления. Основной подготовительной операцией является образование на поверхности необходимой щероховатости, которая существенно влияет не только на прочность сцепления напыляемого слоя с подложкой, но и на усталостную прочность детали. При газотермических методах требуется щероховатость напыляемой поверхности в пределах Rz 20...80 мкм (меньщие значения -для детонационного напыления большие - для других методов). Шероховатость при вакуумных конденсационных методах напыления должна быть соизмерима с толщиной покрытия. [c.232]

Рассмотрени особенности формирования газотермических и вакуумных покрытий. Предложены методы расчета остаточных напряжений в системе покрытие—подложка—деталь. Представлены результаты исследования физико-механических свойств и структуры покрытий в зависимости от условий напыления и рассмотрены возможные схемы управления технологическим процессом при напылении. [c.336]

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]

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]

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]

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]

Широко применяется технология вакуумного конденсационного напыления с переменным составом по толщине покрытия. Вакуумные методы позволяют легко управлять составом покрытия. При выборе способа напьшения покрытия немаловажное значение имеет производительность процесса. В этом отношении газотермические способы намного предпочтительнее по сравнению с вакуумными. [c.231]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...