Технологические решения по усовершенствованию метода напыления покрытий порошковыми материалами

 

 

Достижение высокого качества машин, оборудования и аппаратов, выпускаемых отечественной промышленностью при минимально возможных ценах, невозможно без применения наиболее прогрессив- ных, экономически выгодных технологических методов и приемов. В большинстве случаев современные машины эксплуатируются в жестких условиях контактирования с высокотемпературными газовыми потоками, агрессивными газами и абразивными веществами, вызывающими интенсивный износ или ин- тенсивную коррозию. В связи с этим возникает необходимость применения специальных методов, обеспе- чивающих радикальное повышение износостойкости, жаропрочности, коррозионной стойкости и других свойств рабочих поверхностей материалов. При этом увеличение срока службы деталей машин можно обеспечить путем нанесения на их поверхности покрытий, обладающих необходимым уровнем эксплуатационных свойств.

В настоящее время особый интерес представляют газотермические методы нанесения покрытий различного функционального назначения. Газотермические технологии нанесения покрытий являются одним из способов обработки поверхности материалов, которые используются уже в течение нескольких десятилетий.

Поэтому востребованность и актуальность решения вопросов, связанных с обоснованием и разработкой ресурсосберегающих технологий формирования покрытий газопламенным напылением порошковых материалов не вызывает сомнений.

В статье рассмотрены сферы применения и особенности газопламенных способов нанесения покрытий, а также выполнен сравнительный анализ характерных моделей оборудования для этих процессов. Приведены результаты углубленных исследований по повышению долговечности и надежности деталей машин методом газопламенного напыления для различных областей применения и проанализированы пути их решения.

В работе также представлены дальнейшие перспективные направления развития технологических методов нанесения многофункциональных покрытий, оборудования и применяемых материалов. Ключевые слова: газотермические методы нанесения покрытий различного функционального назначения, газопламенное напыление, технология и оснастка, прочность сцепления, подготовка поверхности, порошковый материал, водородно-кислородное пламя, биметаллический подшипник скольжения, накатывание, упрочнение и восстановление деталей.

Для упрочнения и восстановления деталей машин, работающих в условиях абразивного износа, широкое применение находит газопламенный метод формирования покрытий, заключающийся в нагреве исходного материала до жидкого или пластичного состояния и его распылении газовой струей. Однако существенным недостатком газопламенного напыления является выделение при напылении продуктов сгорания органического топлива. Применение различных горючих газов для замены ацетилена в процессах газопламенной обработки с каждым годом получает все большее распространение. В качестве заменителей ацетилена широко используются различные горючие газы, в том числе и водород.

Известные методы газопламенной обработки рассчитаны на применение углеродсодержащих горючих газов, что загрязняет окружающую среду продуктами сгорания, которые, в частности, ухудшают свойства покрытий. Кроме того, известные горелки не позволяют применять в качестве горю- чего газа водородно-кислородную смесь, так как она создает окислительное пламя. Применение в них в качестве транспортирующего газа водородно- кислородной смеси может привести к обратному удару в канале для газопорошковой смеси. В настоящее время многими авторами проводятся научно-исследовательские работы по исследованию износостойких покрытий, полученных ГПН-материалов с применением водородно- кислородного пламени.

 

 

Рисунок 6 Схема головок газопламенного напыления: а – проволочного, б – порошкового; 1 – проволока, 2 – газовое пламя, 3 – восстановленная поверхность, 4 – наносимый слой, 5 – диспергированные частицы материала, 6 – воздушный поток, 7 – сопло

 

При этом результаты анализа этих исследований подтверждают, что использование водородно-кислородной смеси с добавкой пропан-бутана для газопламенного напыления дает возможность при напылении получать высококачественный напыленный слой, а применение добавки пропан-бутана к водородно-кислородной смеси позволяет повысить микротвердость наносимых покрытий на 24% в сравнении с покрытиями, получаемыми на чистой водородно-кислородной смеси, и на 49% в сравнении с покрытиями, получаемыми на традиционной ацетиленокислородной смеси.

Структура покрытий, полученных при различных горючих газах, практически одинакова; отличие заключается лишь в количестве пор в поверх-ностных слоях.

Кроме того, производству предложены технология и горелка для газопламенного напыления порошковых материалов, позволяющие уменьшить загрязнения окружающей среды и вредных выбросов в атмосферу, получением в качестве продукта сгорания водяного пара за счет использования в качестве горючего и транспортирующего газов экологически чистой водороднокислородной смеси, вырабатываемой электролизерами из воды, предотвратить образование обратных ударов в горелке по каналу втулки. Выполненные рядом исследователей работы по изучению работоспособности деталей с покрытиями убедительно показали, что основной причиной их разрушения является недостаточная связь между материалом покрытия и основы. По указанной причине серьезным ограничением на пути более широкого применения изделий, упрочненных покрытиями, следует считать прочность сцепления. Проведенными исследованиями было установлено, что одним из наиболее эффективных способов подготовки поверхностей деталей машин под газопламенное напыление, обеспечивающим значительное повышение прочности сцепления покрытия с под- ложкой, является накатывание на восстанавливаемой или упрочняемой поверхности заготовки резьбы с замковым профилем.

 

Резьба с замковым профилем – треугольная резьба, на вершине которой формируются полугрибовидные участки профиля, смещенные попеременно в разные стороны. Этот профиль выполняет роль полуанкерного замка, на который механически прикрепляется напыляемое покрытие. Восстанавливаемая или упрочняемая поверхность детали предварительно протачивается на токарном станке при таких режимах резания, при которых обеспечивается дробление на поверхности, затем на ней нарезается «рваная» резьба с углом при вершине 55–60° и радиусом закругления 0,3–0,5 мм.

 

 

Рисунок 7 Профиль «рваной» резьбы

 

                     

 

ОХРАНА ТРУДА

 

Одна из основных задач охраны труда – обеспечение всех сотрудников безопасными условиями работы.

 

На любом предприятии или в организации есть 3 категории работников:
1. Руководители - все сотрудники, у кого в подчинении есть работники. Уровень руководителя при этом значения не имеет. И главный инженер и прораб являются руководителями. Руководители несут ответственность не только за результат работы, но и достигают результата работы управляя людьми.
2. Служащие, специалисты - это менеджеры, инженеры, бухгалтера и т.д. Все работники, кто не является рабочими и чей труд больше связан с "интеллектуальной" деятельностью в отличии от сотрудников работающих руками или с помощью оборудования.
3. Рабочие - это сотрудники имеющие рабочую профессию, выполняющие работу с помощью ручной силы или механизировано. Но в целом - это ручной труд.

Отличить одних от других весьма просто. Есть два справочника:
ЕТКС - Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих и ЕКС - Единый квалификационный справочник должностей руководителей, специалистов и других служащих. Сейчас еще есть ОКПДТР - Общероссийский классификатор профессий рабочих, должностей служащих и тарифных разрядов. Но суть не меняется. Если не знаете к какой категории относится профессия, то смотрите справочники. Еще есть профстандарты, но о них будем говорить в другой раз.

Зачем нам разделять категории работников? Разной категории - разные требования к обучению. Об этом будет чуть дальше. С категориями разобрались. Теперь к документам.

Документы по охране труда формируют систему управления охраной труда(СУОТ). Требования по созданию СУОТ прописаны в ТК РФ. Соблюдать эти требования обязаны все работодатели.

Не имеет значение чем занимается организация или ИП. Поэтому за отсутствие СУОТ штраф (таблицу штрафов скачаете в конце статьи) и для малого(микро) бизнеса и для среднего и крупного. Разница между ними только в том, что будет проверка плановой (для среднего и крупного) или внеплановой (для малого и микробизнеса, а также для среднего и крупного).

При проверке сослаться на отсутствие трудового договора с работником, а соответственно отсутствие необходимости вести СУОТ не получиться. В судах уже достаточно практики, когда признавали трудовой договор заключенным, даже без документального оформления. А это дополнительные штрафы не только за оформление документов по ОТ, но и за надлежащее оформление трудовых отношений.

В базовом варианте СУОТ состоит из:
1. Положений:
- о системе управления охраной труда;
- о специалисте(службе) по охране труда;
- о подготовке персонала.
2. Инструкций по охране труда (инструкции нужны для всех профессий и видов выполняемых работ).
3. Перечней:
- контингента лиц подлежащих медицинским осмотрам;
- инструкций по охране труда;
- работников, проходящих стажировку по охране труда;
- не электротехнического персонала;
- обучения;
- положений;
- законодательных и нормативных актов;
- мероприятий по охране труда;
- освобожденных от первичного инструктажа на рабочем месте;
- программ подготовки по профессиям в области охраны труда;
- программ первичного инструктажа по охране труда;
- средств индивидуальной защиты;
- смывающих и обезвреживающих средств;
- электротехнического персонала.
4. Политики и целей работодателя в области охраны труда.
5. Программ:
- вводного инструктажа;
- первичного инструктажа на рабочем месте(по профессиям);
- стажировки;
- инструктажа не электротехнического персонала;
- обучения по профессиям.
6. Журналов:
- вводного инструктажа по охране труда;
- первичного инструктажа на рабочем месте по охране труда;
- учета инструкций по охране труда;
- учета выдачи инструкций по охране труда;
- учета и проверки знаний правил работы не электротехнического персонала;
- стажировки;
- 1,2,3 ступени контроля.
7. Приказы, вводящие в действие и утверждающие документы.

Конечно, данный список не исчерпывающий. Необходимость в других документах (перечнях, положениях и т.д.) определяется для каждой организации индивидуально, в зависимости от выполняемых работ.