Технические характеристики.

77. Технология и оборудование для детонационного напыления.

Детонационно-газовый метод напыления является одним из видов газотермического нанесения покрытий, использующих энергию горючих газов (в основном пропан-бутана) в смеси с кислородом, а также со сжатым воздухом (азотом, аргоном). Детонационно-газовый метод, используя энергию взрыва газовых смесей, является циклическим процессом, обладает высокой удельной мощностью и значительным упрощением преобразования энергии в полезную работу.

Преимуществами детонационного метода напыления являются: высокая адгезия покрытия (80-250 МПа), низкая пористость покрытия (0, 5-1%), отсутствие деформации напыляемой детали

К недостаткам следует отнести низкую производительность и недостаточную надежность существующего оборудования.

Технология детонационно-газового напыления позволяет не только восстановить рабочие поверхности деталей, но и существенно повысить эксплуатационный ресурс за счет применения износостойких материалов. Детонационно-газовый способ позволяет наносить покрытия из металлов, их сплавов, оксидов и карбидов металлов, композиционных порошков (плакированных и конгламерированных) а также механических смесей.

В зависимости от конструкции установки частота циклов может достигать 8-10 Гц, но в большинстве случаев она равна 3-4 Гц. Кроме ацетилена, в качестве горючего могут использоваться другие газы, например, метан или пропан-бутан. При этом протяжённость зоны перехода горения в детонацию увеличивается. Для снижения температуры нагрева частиц напыляемого материала взрывчатая смесь разбавляется азотом или воздухом. Нагрев частиц до пластического состояния в сочетании с приобретаемой значительной кинетической энергией позволяет получать покрытия с высокой прочностью сцепления (до 250МПа) и низкой пористостью (менее 2%).

Процесс детонационного напыления характеризуется значительным количеством технологических параметров. Основные из них: глубина загрузки порошка, т.е. расстояние от места ввода порошка до среза ствола, соотношение расходов газов:

-горючего

-кислорода

-азота или воздуха

-т.е. состав рабочей взрывчатой смеси

степень заполнения ствола - отношение суммарного расхода газа за один цикл к суммарному объёму ствола и камеры смешения.

От глубины загрузки зависит время пребывания частиц порошка внутри ствола, полнота физико-химического взаимодействия с продуктами детонации. Состав смеси существенно влияет на энергетические характеристики частиц порошка и определяет химическое взаимодействие напыляемого материала с продуктами детонации В зависимости от состава рабочей смеси может происходить полное или неполное сгорание горючего газа. Оптимальной рабочей смесью может быть смесь, близкая к стехиометрической. Однако, максимумы скорости детонации и твёрдости покрытия из оксида алюминия (в данном случае твёрдостью определяют оптимальные условия формирования покрытия) не совпадают. В то же время при нанесении покрытия из карбидов избыток углерода в газовой смеси защищает карбид от обезуглероживания.

Толщина единичного слоя составляет 5-20 мкм. Дистанция напыления определяется из условия минимального воздействия на поток частиц отражённой от поверхности подложки волны. Практически для стволов различного диаметра эта величина составляет 150 - 200 мм.

78. Технология и оборудование для газотермического напыления.

Газотермическое напыление может быть использовано для нанесения покрытий обладающих специальными свойствами, например: для создания термобарьерного слоя, обеспечения электроизоляционных свойств, поглощения излучения продуктов радиоактивного распада, обеспечения определенных оптических свойств, реализации селективного смачивания, создания биологически активных поверхностных свойств для различных искусственных органов и многого другого.

Технологические возможности газотермического напыления

1.газотермическое напыление можно использовать на объектах любых размеров: мосты, суда, трубопроводы, строительные конструкции, котлы, коленчатые валы, лопатки турбин;

2.толщина покрытия может составлять от 0, 01 до 10 и более мм; покрытия могут иметь заданную пористость (от 0 до 30 и более процентов);

3.наносить можно любые материалы, имеющие точку плавления или интервал размягчения;

4.в качестве подложки можно использовать дерево, стекло, пластмассы, керамику, композиционные материалы, металлы;

5.нанесение покрытий может производиться в широком диапазоне состава покрытия, температуры и давления — в низком вакууме в специальной камере с контролируемой инертной атмосферой, в воздухе при нормальных условиях, под водой;

6.технология нанесения не вызывает значительного нагрева напыляемой поверхности, следовательно, обеспечивается сохранение геометрических размеров деталей.

Газотермическое напыление применяют при ремонте оборудования или упрочнении рабочих поверхностей новых деталей. В зависимости от назначения покрытия и условий его работы меняются требования к точности соблюдения основных параметров — его состава, толщины, плотности, прочности сцепления с подложкой. Основные технологические процессы, которые сегодня используются в мировой практике — это высокоскоростное напыление; плазменное напыление на воздухе с использованием таких плазмообразующих газов, как аргон, азот, гелий, воздух; детонационное или газопламенное напыление, а также электродуговая металлизация.

Суть процесса газотермического напыления заключается в расплавлении материала покрытия (проволока или порошок) с последующим нанесением (напылением) его на основу в газовом потоке. В микрозоне удара частиц расплава о покрываемую поверхность они деформируются и растекаются, последовательно слипаясь друг с другом и затвердевая, они формируют плоский слой. Связь напылямых частиц с основой происходит за счет тепловой и кинетической энергии, которая определяется температурой и скоростью этих частиц. Связь покрытия с основой — адгезионная, она осуществляется за счет межмолекулярных сил и механического сцепления его с неровностями развитой шероховатой поверхности.

Основные преимущества данного метода заключаются в следующем:

-детали подвергаемые напылению могут иметь практически любую форму и быть изготовлены из любого материала имеющего температуру плавления выше 400 С.

-минимальные тепловые вложения при газотермическом напылении исключают возможности термодеформации тонкостенных и длинномерных деталей.

-благодаря особой структуре напыленные поверхности имеют высочайшие антифрикционные свойства.

-высокая производительность процесса (до 40 килограммов напыляемого материала в час) позволяет обрабатывать поверхности крупногабаритных деталей.

-данная технология позволяет напылять поверхности любыми видами металлов, керамики и пластмасс.

-газотермическое напыление позволяет обеспечить высокую твердость и износостойкость напыленных поверхностей деталей (до 92 HRC).

-при необходимости возможны проведения работ на объекте заказчика.

Применение методов газотермического напыления позволяет увеличить срок службы восстановленных деталей в несколько раз и существенно сократить затраты на обслуживание и ремонт машин и механизмов предприятий.

79. Технология восстановления деталей машин полимерными материалами

80. Технология приклеивания фрикционных накладок.

На ряде ремонтных предприятий клепку накладок заменяют приклеиванием с помощью клея ВС-10Т. Это дает возможность снизить трудоемкость работ более чем в четыре раза и сэкономить большое количество металла, расходуемого на заклепки.

Приклеенные фрикционные накладки повышают долговечность работы механизмов до 40% за счет использования до 90% материала накладок.