Напыляемые материалы и свойства покрытий

Вопрос

Восстановление деталей напылением.

Напыление является одним из способов нанесения металлических покрытий на изношенные поверхности восстанавливаемых деталей. Сущность процесса заключается в том что предварительно расплавленный металл наносится на специально подготовленную поверхность посредством сжатого газа или воздуха.
В зависимости от вида используемой различают следующие способы напыления:
1. Газопламенное;
2. Электродуговое;
3. Высокочастотное;
4. Детонационное;
5. Ионоплазменное.
Достоинства: высокая производительность, небольшой нагрев детали (120-180° C), высокая износостойкость покрытия, простота технологического процесса, возможность нанесения покрытий от 0,1 до 10 мм из любых металлов и сплавов.
Недостатки: пониженная механическая прочность покрытия, невысокая прочность сцепления покрытия с поверхность детали.
Газопламенное напыление осуществляется с помощью специальных аппаратов, в которых плавление напыляемого металла (проволока или порошок) производится ацетилено-кислородным пламенем, а распыление - сжатым воздухом.
Преимущества: большое окисление металла, мелкое распыление высокая прочность покрытия.
Недостатки: невысокая производительность (2-4 кг в час).
Электродуговое напыление производится аппаратами, в которых расплавление металла электрической дугой, возникающей между двумя проволоками, а распыление осуществляется помощью сжатого воздуха.
Преимущества: высокая производительность (3-4 кг в час). Высокая температура позволяет наносить тугоплавкий металл, простое применяемое оборудование.
Недостатки: сильное окисление металла, выгорание легирующих элементов, пониженная плотность покрытия.
Высокочастотное напыление основано на принципе индукционного нагрева при плавлении материала (проволоки).
Индуктор питается от генератора тока высокой частоты. Распыление производится с помощью сжатого воздуха.
Преимущества: небольшое окисление металла за счёт регулировки температуры нагрева, высокая механическая прочность покрытия.
Недостатки: небольшая производительность процесса, сложность оборудования, большое потребление энергии, большая стоимость.
Детонационное напыление. При этом способе расплавление и распыление происходит за счёт энергии взрыва смеси газов ацетилена и кислорода. При этом скорость движения порошка достигает 800 м/с на расстоянии 15 мм от среза ствола. Процесс повторяется 3 - 4 раза в секунду. За один цикл наносится слой в микрон.

В качестве напыляемых материалов применяется проволока и порошкообразные сплавы.
Для деталей, работающих при повышенном трении применяют стальную проволоку с большим содержанием углеводорода.
При плазменном, детонационном напылении применяются износостойкие порошковые сплавы на основе никеля. Сплавы ПГСР-2 и ПГСР-3 обладают ценными свойствами: низкая температура плавления, высокая твёрдость (MRC 35-60), высокая износостойкость.
При восстановлении посадочных поверхностей под подшипники в чугунных корпусных деталях применяют стальной порошок с добавкой 1-2 % порошка алюминия.
При восстановлении опор под вкладыши коренных подшипников в чугунных блоках цилиндров применяют стальной порошок с добавкой 1-2 % порошка алюминия, 4-5 % медного порошка, 2-3 % никелевого порошка.