Оборудование, инструмент, материалы

 

Образцы для определения прочности сцепления покрытий; планшайба для установки образцов под напыление покрытий; порошок корунда; порошки меди, никелевого самофлюсующегося сплава ПГ-СР3 и чугуна СЧ-21 дисперсностью 60 - 100 мкм; установка для рассева порошков на фракции с набором сит; установка для струйно-абразивной обработки материалов; установка для плазменного напыления покрытий УПУ-3Д; вращатель; штангенциркуль; разрывная машина.

 

Порядок выполнения работы и оформление результатов

 

1. Ознакомиться с основными методами подготовки поверхности основы под напыление.

2. Произвести рассев порошка корунда на фракции 63 - 315 мкм и 400 - 1000 мкм.

3. Произвести струйно-абразивную обработку корундом торцевой поверхности образцов для определения прочности сцепления покрытий. Использовать корунд дисперсностью 63 - 315 мкм и 400 - 1000 мкм. Образцы, на которые наносятся покрытия, представляют собой стальную втулку в сборе с коническим штифтом. Штифт фиксируется во втулке двумя винтами (л.р. №3, рис. 3.10).

4. Закрепить обработанные корундом образцы (4шт.) в планшайбе (л.р. №3, рис. 3.11).

5. Закрепить планшайбу с образцами в патроне вращателя.

6. Включить вращатель. Включить систему водяного охлаждения плазмотрона. Подать плазмообразующий газ в плазмотрон; отрегулировать расход плазмообразующего газа. Включить силовое питание плазмотрона. Включить подачу транспортирующего газа и порошка. Порошками ПГ-СР3 и СЧ-21 произвести плазменное напыление покрытий толщиной 0,8 - 1,0 мм на поверхности образцов, обработанных корундом различной дисперсности. Режимы напыления: ток дуги 450А; плазмообразующий газ – смесь аргона и 15 об. % водорода; транспортирующий газ – аргон; расход плазмообразующего газа 40 л/мин., транспортирующего газа – 2 л/мин., порошка – 1,6 - 1,7 кг/ч; дистанция напыления 120 мм. После напыления отключить подачу транспортирующего газа и порошка. Затем выключить силовое питание плазмотрона. После этого отключить подачу плазмообразующего газа и систему водяного охлаждения плазмотрона.

7. На разрывной машине определить усилие, при котором происходит отрыв конического штифта от поверхности покрытий. Рассчитать прочность сцепления покрытий для 3 - 4 образцов в каждом эксперименте. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 4.3.

8. Сделать вывод о влиянии на прочность сцепления покрытий дисперсности исходного абразивного материала для активации поверхности основы.

 

Таблица 4.3

Результаты измерения прочности сцепления покрытий

Материал покрытий	Прочность сцепления, МПа
	s1	s2	s3	sср
Медь М0 (60 - 100 мкм) -без струйно-абразивной обработки -корунд фракции 63 - 315 мкм -корунд фракции 400 - 1000 мкм
ПГ-СР3 (60 - 100 мкм) -без струйно-абразивной обработки -корунд фракции 63 - 315 мкм -корунд фракции 400 - 1000 мкм
СЧ-21 (60 - 100 мкм) -без струйно-абразивной обработки -корунд фракции 63 - 315 мкм -корунд фракции 400 - 1000 мкм

 

Контрольные вопросы

 

1. Назовите наиболее распространенные способы активирующей подготовки поверхности основы под напыление покрытий.

2. Какие материалы используются для струйно-абразивной обработки поверхности основы перед напылением?

3. Какие требования предъявляются к дисперсности и свойствам абразивных материалов, используемых для активации поверхности основы перед напылением?

4. Влияет ли дисперсность абразива на прочность сцепления покрытий с основой? Если влияет, каким образом?

5. Каким образом изменяется энергия активации химического взаимодействия в системе “частица - основа” при предварительной обработке поверхности основы абразивом, стальной и чугунной дробью?

6. Какими способами может осуществляться механическая активация поверхности основы перед напылением?

7. В каких случаях нельзя использовать механические методы активации поверхности основы перед напылением?

8. За счет чего обеспечивается активация поверхности основы при химическом травлении?

9. В каких случаях не рекомендуется использовать химическое травление как активирующую обработку напыляемой поверхности?

10.  Каким образом производится электроискровая активирующая обработка поверхности основы?

11.  Опишите конструкцию и принцип работы эжекционных и нагнетательных аппаратов для струйно-абразивной обработки материалов.