Газодинамическое напыление порошковых материалов

Газодинамическое напыление порошковых материалов

Способ прохладного газодинамического напыления (ХГН) употребляется с целью восстановления поверхности изделий, упрочнения и защиты металлов от коррозии, увеличения тепло- и электропроводности и т.д. Разработка ХГН расширяет способности газотермического напыления и позволяет сформировывать покрытия при пониженных температурах, что очень принципиально для изделий и материалов, не допускающих воздействия больших температур.

Технологии газотермического и газодинамического напыления употребляются для нанесения покрытий на поверхность металлов и изделий. Соединяет воединыжды оба этих способа то, что для покрытия употребляются порошковые материалы. Но, при газотермическом напылении попадающие на подложку частички имеют высшую температуру, обычно выше температуры плавления материала. В газодинамической технологии на подложку наносятся частички с более низкой температурой, но имеющие очень высшую скорость (500…1000 м/с).

Распыляемые материалы — полимеры, карбиды, металлы — образуют термобарьерные, износо- и коррозионностойкие покрытия, которые выдерживают воздействия химически активных сред, высочайшие термические нагрузки. В качестве напыляемых (расходных) материалов употребляются мелко- и ультрадисперсные порошки с размером частиц 0,01-0,5 мкм.

Разработка

Сущность способа состоит в нанесении на обрабатываемую поверхность порошков металлов (либо их консистенций с глиняними порошками) при помощи сверхзвуковых потоков воздуха. Частички напыляемого порошка ускоряются сверхзвуковой струей газа и направляются на покрываемую поверхность. При всем этом температура процесса значительно наименьшей температуры плавления материала частиц.

Методом конфигурации режимов работы оборудования можно наносить однородные покрытия, или создавать композиционные покрытия из механической консистенции порошков. Можно также поменять твердость, пористость и толщину напыляемого покрытия и др.

Покрытия

Структура покрытий представляет собой однородный железный слой (в случае чисто железных покрытий, создаваемых из 1-го металла) либо железный слой, структурированный частичками другого металла либо керамики. Может быть нанесение нескольких слоев разнородных покрытий разных (данных) толщин каждого из слоев.

ХГН обеспечивает получение покрытий высочайшего свойства при использовании относительно легкоплавких материалов (Zn, Al, сплавы карбидов с металлами с большой толикой железной матрицы), что не позволяет использовать ХГН для защиты от износа в критериях эрозии, брутальных сред при больших температурах.

Оборудование

Газодинамическое напыление порошковых материаловКонструкция оборудования обеспечивает создание воздушного сверхзвукового потока, введение в этот поток частиц напыляемого порошкового материала и ускорение этих частиц до скоростей, достаточных для действенного формирования железных покрытий с высочайшими эксплуатационными чертами.

К истинному времени выпускается несколько модификаций оборудования для ручного либо автоматического нанесения покрытий. Производителем промышленного оборудования для газодинамического напыления является «Обнинский центр порошкового напыления» (Наша родина). Оборудованию присвоен товарный символ ДИМЕТ®, оно сертифицировано по системе ГОСТ Р и защищено патентами Рф, США, Канады и других государств. Для работы оборудования нужен сжатый воздух давлением 0,6-1,0 МПа и расходом 0,3-0,4 м3/мин., и электросеть напряжением 220 В. На базе этого оборудования выпускаются спец комплексы для восстановления круговых зазоров осевых компрессоров газоперекачивающих аппаратов, и комплексы для нанесения покрытий на малоразмерные плоские изделия.

Достоинства и недочеты газодинамического способа

По сопоставлению с тепловыми методами, газодинамический способ обладает рядом преимуществ:

  • Покрытие наносится в воздушной атмосфере при обычном давлении, при всех значениях температуры и влажности атмосферного воздуха;
  • При нанесении покрытий оказывается малозначительное термическое воздействие на покрываемое изделие (изделие в зоне нанесения покрытия не греется выше 100-150 °С), что исключает появление внутренних напряжений в изделиях и их деформацию, также окисление материалов покрытия и детали;
  • Разработка нанесения покрытий экологически неопасна (отсутствуют высочайшие температуры, небезопасные газы и излучения, нет химически брутальных отходов, требующих специальной нейтрализации);
  • При воздействии скоростного потока напыляемых частиц происходит чистка поверхности от технических загрязнений, масел, красок и активация кристаллической решетки материала изделия;
  • Поток напыляемых частиц является узконаправленным и имеет маленькое поперечное сечение. Это позволяет, в отличие от обычных газотермических способов напыления, наносить покрытия на локальные (с четкими границами) участки поверхности изделий;
  • Может быть нанесение многокомпонентных покрытий с переменным содержанием компонент по его толщине;
  • Может быть нанесение разных типов покрытий при помощи одной установки;
  • Может быть внедрение оборудования не только лишь в стационарных, да и в полевых критериях.

Единственным недочетом газодинамического напыления является возможность нанесения покрытий только из относительно пластичных металлов, таких как медь, алюминий, цинк, никель и др.

Область внедрения

Ремонт изъянов деталей из легких сплавов
Устранение повреждений деталей из легких сплавов, сначала дюралевых либо алюминиевомагниевых сплавов, возникающих как в процессе их производства, так и в процессе использования, является более действенным направлением внедрения этой технологии. Принципиально выделить, что низкая энергетика процесса позволяет устранять недостатки и повреждения даже тонкостенных деталей, восстановление которых другими методами оказывается просто неосуществимым. Причина этого — отсутствие нагрева обрабатываемой детали (деталь не греется выше 100-150°С), а как следует, и отсутствие окисления напыляемого материала и подложки, отсутствие термических деформаций изделия и внутренних напряжений.

Ремонт отливок
В производстве отливок из легких сплавов разработка применяется для устранения изъянов литья (свищи, каверны, раковины) в тех случаях, когда они не оказывают влияние на прочностные свойства изделия, но нарушают их плотность, требуемые геометрические характеристики либо товарный вид. Финансовая эффективность ремонта растет, если недостатки являются сокрытыми и обнаруживаются лишь на шаге механической обработки.

Устранение механических повреждений
Повреждения деталей, сопровождающиеся конфигурацией геометрических размеров, появляются как в процессе производства, так и в процессе использования деталей в составе устройств. Эти повреждения, связанные с уносом массы металла — коррозионные повреждения, износ, сколы, прогары, трещинкы, пробоины и др.

Разработка газодинамического напыления употребляется для устранения таких повреждений при выполнении ремонтно-восстановительных работ автотракторной, авиационной, жд, военной техники, сельскохозяйственных машин, технологического оборудования и т.п. Отдельным направлением внедрения технологии является восстановление геометрических размеров деталей и узлов газоперекачивающих аппаратов магистральных газопроводов.

Восстановление посадочных мест подшипников
Восстановление посадочных мест подшипников позволяет облегчить обычную технологию ремонта и ее трудозатратность. Покрытия наносятся конкретно на изношенную поверхность; процесс «наращивания» металла унифицируется в силу того, что покрытия могут наноситься на любые металлы, из которых могут быть сделаны подшипниковые щиты.

Герметизация течей жидкостей и газов
Разработка позволяет устранять течи рабочих газов и жидкостей в случаях, когда нереально внедрение герметиков: для ремонта сосудов, работающих под давлением либо при низких и больших температурах (частей криогенных систем, систем остывания, трубопроводов, теплообменников и т.п.).

Нанесение электропроводящих покрытий
Технологическая простота нанесения покрытий на всякую железную, глиняную и стеклянную базу обуславливает их применение в производстве разных электротехнических изделий. Разработка употребляется для сотворения контактных площадок заземления корпусов различного электротехнического оборудования, меднения токопроводящих шин печей-электролизеров в производстве алюминия, соединительной арматуры силовых токонесущих цепей, нанесения токовводов на стеклянные и глиняние изделиях, производства подслоев под пайку глиняних изоляторов.

Антифрикционные покрытия
Очень действенным оказывается применение новейшей технологии для устранения локальных повреждений (сколов, царапин, задиров и т.п.) поверхностей скольжения методом нанесения покрытий на дефектные места. Внедрение этого метода позволяет продлить ресурс подшипника и избежать сложной процедуры полной его перезаливки либо подмены.

Противокоррозионные покрытия
Пленки из алюминия и цинка защищают поверхности от коррозии лучше, чем лакокрасочные и многие другие железные покрытия. При помощи напыления цинка либо алюминия удается остановить коррозию в местах возникновения «жучков» на крашеных поверхностях кузовов автомобилей. Также может быть нанесение противокоррозионных дюралевых, цинковых и алюмоцинковых покрытий на внешнюю и внутреннюю поверхность труб поперечником от 100 мм и поболее, длиной до 12 м.

Не считая упомянутых выше направлений, отлично применение газодинамической технологии и оборудования и для обеспечения защиты от высокотемпературной коррозии, предотвращения «схватывания» в силовых резьбовых соединениях, герметизации теплообменников и хладоагрегатов, корпусов электрического оборудования, сотворения светоотражающих технических и декоративных изделий.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

plazmorez.com