4) Ремонт деталей металлизацией или газотермическим напылением. Сущность процесса, применяемое оборудование. Достоинства и недостатки по сравнению с наплавкой.

Ответ:

Газотермическое напыление – это процесс нагрева, диспергирования и переноса конденсированных частиц распыляемого материала газовым или плазменным потоком для формирования на подложке слоя нужного материала. Под общим названием газотермическое напыление (ГТН) объединяют следующие методы: газопламенное напыление, высокоскоростное газопламенное напыление, детонационное напыление, плазменное напыление, напыление с оплавлением, электродуговая металлизация и активированная электродуговая металлизация.

Как правило, ГТН применяют для создания на поверхности деталей и оборудования функциональных покрытий – износостойких, коррозионно-стойких, антифрикционных, антизадирных, теплостойких, термобарьерных, электроизоляционных, электропроводных, и т.д. Материалами для напыления служат порошки, шнуры и проволоки из металлов, металлокерамики и керамики. Некоторые из методов газотермического напыления являются альтернативой методам гальванической, химико-термической обработки металлов, плакирования, другие – методам покраски, полимерным покрытиям.

1 — горелка; 2 — деталь; 3 — слой напыления металла; 4 — канал для кислорода и ацетилена; 5 — канал для газа, транспортирующего порошок на» пыления; 6 — канал,для подачи напыляемого порошка

Процесс газотермического напыления порошков (рис. 43) заключается в том, что материал пластифицируется в источнике тепла (ацетилено-кислородном пламени), распыляется высокоскоростным потоком сжатого воздуха и наносится на наплавляемую поверхность.

Для повышения прочности сцепления наносимого слоя с основным металлом применяют подслой (слой сцепления) из порошков смеси «никель — алюминий».

В качестве источника тепла используют газовое пламя, образующееся при сгорании ацетилена в кислороде. Рабочим местом может служить обычный сварочный пост для ацетилено-кислородной сварки. Горелки с баллонами соединяют при помощи рукавов с внутренним диаметром 8 мм. При восстановлении деталей типа тел вращения могут быть использованы токарно-винторезные станки, обеспечивающие частоту вращения детали 15…60 мин-1 .

Особенностями технологии являются:

• Возможность нанесения покрытий из различных материалов (практически любой плавящийся материал, который можно подать как порошок или проволоку);

• Отсутствие перемешивания материала основы и материала покрытия;

• Невысокий (не более 150°С) нагрев поверхности при нанесении покрытия;

• Возможность нанесения нескольких слоев, каждый из которых несет свою функцию (например, стойкий к высокотемпературной коррозии + термобарьерный);

• Легкость обеспечения защиты работников и окружающей среды при нанесении (с помощью воздушных фильтров).

Важное преимущество газотермического напыления металлических порошков перед металлизацией — возможность получения наплавленных слоев металла с заранее заданными свойствами (твердостью, износостойкостью), что может быть достигнуто применением, смеси порошков (композиций) с различными химическими свойствами. Кроме того, данный метод позволяет, использовать композиционные порошки, обеспечивающие протекание экзотермической реакции, что обеспечивает увеличение прочности сцепления основного слоя с подслоем (слоем сцепления).

Термином газотермическое напыление обозначаются все процессы нанесения покрытий из материалов в виде проволоки, прутка или порошка, которые не разлагаются при высоких температурах. Они вводятся в высокотемпературную зону и распыляются либо струей газа, либо сжатым воздухом, при этом образуются мелкие частицы, которые двигаются с большой скоростью и попадают на заранее подготовленную поверхность, где образуют слой с заданными свойствами.

В настоящее время наиболее широко в промышленности применяются три основных процесса:

• металлизация из проволоки;

• порошковое газопламенное напыление;

• плазменное напыление порошкообразных материалов.