Napawanie i rozpylania

Istota i technika specjalnych metod napawania

Oprócz podstawowych metod napawania, dość powszechnie stosowanych w przemyśle, istnieje szereg innych, które mają ograniczone zastosowanie. To napawanie się z nowymi procesami cieplnej przygotowania napawanego metalu i napawanej części, napawanie prądami wysokiej częstotliwości, вибродуговая, co лежачим elektrodą, podciśnieniowo-co испаряющимся elektrodą, газотермическая napawanie i rozpylania za pomocą elastycznych шнуровых materiałów.

Наплавку z nowymi procesami cieplnej przygotowania stosuje się głównie przy наплавке bardziej легкоплавкого stopu (np. na bazie miedzi) na stal. Obecnie proces jest realizowany w formie wlanie roztopionego w tyglu napawanego metalu na wstępnie заформованную (dla odpowiedniej fiksacja lokalizacji ciekłego napawanego metalu) nowa, fabrycznie oddzielnie podgrzaną w piekarniku. W celu zapewnienia zwilżania i sprzęgła napawanego metalu z częścią наплавляемую powierzchnia po podgrzaniu szczegóły w piecu chronią przed utlenianiem topnikiem. Sposób na trudne do mechanizacji, pracochłonne, ale zapewnia dobrą jakość spawalniczego warstwy.

Napawanie prądami wysokiej częstotliwości odbywa się расплавлением nałożonej na наплавляемую powierzchnię mieszanki topnika i proszku наплавочного stopu (na przykład, ziarnistego сормайта) poprzez odwzorowanych cewki, zapewniającego zaznaczenie odpowiedniej mocy cieplnej. Сормайт nagrzewa się do temperatury jego topnienia (-1150 0C). Grubość otrzymywanego warstwy ponad 0,4 mm. Wydajność napawania jest dość wysoki.
Вибродуговую наплавку wykonują wibrujący elektrodą o średnicy 1,5 ... 2 mm, przy czym w wyniku jego wibracje mechanicznie lub za pomocą elektromagnesu z częstotliwością do 30 ... 100 1/s i amplitudzie 0,5 ... 1 mm łuk закорачивается na наплавляемое produkt i ponownie pobudzony. Przy każdym zwarciu część napawanego elektrody pozostaje na powierzchni. Grubość warstwy niewielki. Tak jak w strefę napawania cały czas serwuje płyn chłodzący (zwykle roztwór wodny soda ash) lub strumienie powietrza, urządzenie nagrzewa się i odkształca się bardzo mało. Przyspieszone chłodzenie zwiększa twardość stopiwa. Często ta metoda jest stosowana w наплавке cylindrycznych wyrobów o małej średnicy (rysunek 10). Wykonują вибродуговую наплавку i pod topnikiem.

Wodą наплавку лежачим elektrodą lub płytą realizują poprzez zapłonu łuku między наплавляемым produktem i płytą, nałożonej na niego nad warstwą granulowanego topnika grubości 3 ... 5 mm (rysunek 11). Łuk w miarę reflow płyty przesuwa się, powodując jej odwilż i spoinę odpowiedniej ilości metalu na produkt. Po prawidłowym przygotowaniu proces odbywa się dość równomiernie. Według podobnego schematu możliwe jest napawanie w wewnętrznych jamach części w tworzącej (rysunek 11,b).

1 - наплавляемое produktu;

2 - dysza płynu produkt płynów;

3 - dysza płynu do strefy spawania;

4 - drut elektrodowy;

5 - электродоподающие rolki;

6 - wibrator elektromagnetyczny;

7 - sprężyna

Rysunek 10. Вибродуговая napawanie

a) schemat napawania лежачим płytowym elektrodą:
1 - zasilanie prądu; 2 - elektryczna miedziana; 3 - elektroda; 4 - domieszka rozmazania; 5 - topnik; 6 - produkt;
b) przykład zastosowania napawania лежачим elektroda do regeneracji zużytej oczka ciężarowego:
1 - trzon; 2 - pokrywa

Rysunek 11. Napawanie лежачим płytowym elektrodą

Bezwładny-plazmowe natrysk

Ipn-u służy do wysokiej jakości nakładania jakichkolwiek materiałów proszkowych na powierzchni wyrobów. Proces odbywa się w zależności od wymagań co do powierzchni w otwartej komorze lub w celi z kontrolowanym środowiskiem i ciśnieniem. Oryginalna konstrukcja plazmotron pozwala na uzyskanie wystarczająco dużej mocy strumienia plazmy z argonu przy stosunkowo niskiej wartości prądu łuku (do 300 A). Można stosować mieszanki gazów na bazie argonu z dodatkiem azotu, wodoru, helu. Tworzone są wypełnione profile temperatury i prędkości osocza. Równomierne nagrzewanie i przyspieszenie spryskać materiału. Wyklucza się niepożądany efekt oddziaływania chemiczne materiału z aktywnymi składnikami osocza. Zapewnia wysoką jakość powłok i stabilność procesu elektrostatycznego.

Obszar zastosowania:

Utwardzenie powierzchni odpowiedzialnych węzłów i części maszyn i mechanizmów. Nakładanie łatwo окисляющихся materiałów. Tworzenie materiałów kompozytowych praktycznie każdego składu i proporcji.

Powietrzno-plazmowe natrysk

Wysokiej jakości powłok (zwłaszcza ceramicznych), możliwość natrysku praktycznie wszystkich metali, prostota używanego sprzętu w wyniku nie ma butli z zaciśniętymi gazów, niski koszt напыленных powłok, łatwość zarządzania.

Напыленные metodą ВПН powłoki poniżej, a w niektórych przypadkach wyższe niż powłoki otrzymane tradycyjnych plazmowy platyną (WBC) przy użyciu sprzętu renomowanych firm.

Obszar zastosowania:

Regeneracja zużytych części różnych maszyn i mechanizmów. Produkcja wyrobów metodą plazmowego formowania z unikalnymi cechami i parametrami.

Сверхзвуковое plazmowe natrysk

Plazmowe natrysk сверхпрочных powłok na różne części i produktów realizowana jest za pomocą metody natrysku naddźwiękowego. Ta metoda ma zastosowanie do wałów korbowych nawet największych maszyn (typu MAZ, KAMAZ, Kraz), wałów korbowych okrętowych silników diesla, zaworów kulowych, zaworów, macierzy formy grzbietów ślimaków i innych podobnych części.

Сверхзвуковая plazmowe instalacja do natrysku o wysokiej wytrzymałości powłok zawiera źródło zasilania typu KWI 404, aparat do natrysku i urządzenie przemieszczenia części w zależności od jej wielkości i gabarytów dozownik proszku, supersonic plazmy i pilot zdalnego sterowania. nie pochodzi.

Pokrycie realizowane сверхзвуковым sposób, charakteryzują się maksymalnymi danych na podstawie gęstości i porowatości. Najlepszymi danymi dotyczącymi wytrzymałości na ścieranie.

Obszar zastosowania:

Nakładanie сверхпрочных powłok na niektóre produkty, głównie wały ciężkich maszyn okrętowych kolan, wałów i innych części spec. docelowe.

Газопламенное rozpylania

Газопламенное rozpylania stosuje się do nakładania powłok z proszków materiałów (metali, stopów, niektórych rodzajów ceramiki, tworzyw sztucznych) w mobilnych (трассовых) warunkach na różne produkty.

Obszar zastosowania:

Utwardzenie różnych części maszyn i mechanizmów głównie antykorozyjnych powłok w warunkach trasy i innych mobilnych warunkach.

Wady każdej metody natryskiwania cieplnego lub napawania, który używa do nakładania powłok materiały sproszkowane, jest trudność zapewnienia stabilności właściwości i odpowiedni poziom jakości powłok otrzymywanych z wieloskładnikowych mechanicznych mieszanek proszków, co spowodowane segregacją komponentów podczas mieszania i transportu mieszanki z urządzeń dozujących do strumienia. Segregacja prowadzi do zaburzeń kształtowania struktury, wzrost porowatości, spadek wytrzymałości i pogorszenia osiągów powłok.

Tych wad pozbawione systemu natryskiwanie płomieniowe, które także używają jako materiału natryskowego pręty wykonane wysokotemperaturowym спеканием lub wytłaczanie proszków ze spoiwem. Mała długość prętów nie daje możliwości wykonywania procesu cieplnego w sposób ciągły, co ogranicza możliwości stosowania tej metody.

Uzyskiwanie powłok o określonych właściwościach, w tym i z wieloskładnikowych mechanicznych mieszanek proszków różnego rozkładu wielkości, uzyskuje się przy użyciu elastycznych шнуровых materiałów (ГШМ). Są one specjalnie zaprojektowane do użytkowania w systemach natryskiwanie płomieniowe, a także do ręcznego leczenia płomienia napawania i stanowią uzyskany przez wytłaczanie kompozyt шнурового rodzaju, składający się z proszku wypełniacz i organicznego spoiwa, w pełni zanikającego po nałożeniu powłoki - spoiwa сублимирует w procesie wygrzewania w temperaturze 400 0C, bez jakiejkolwiek osady na podłoże. Wytrzymałość i elastyczność elastycznych linek pozwala cieszyć się nimi tak samo, jak i drutem i nakładać powłoki za pomocą газопламенных aparatów drutu typu. Metoda natryskiwanie płomieniowe różni się wydajnością, prostotą аппаратурного projektowania i niezawodności urządzeń do nakładania powłok, co pozwala używać go wszędzie tam, gdzie wymagane jest przestrzeganie ciągłości i stabilności procesu technologicznego. W цеховых warunkach proces natryskiwanie płomieniowe może być механизирован lub zautomatyzowany. Ponadto, niewielka waga i mobilność ręcznych urządzeń pozwala na wykorzystanie ich do obróbki dużych detali i konstrukcji stalowych w warunkach polowych.

Technologia budowy elastycznych шнуровых materiałów pozwala uzyskać w składzie przewodów praktycznie żadnych kombinacji różnych materiałów proszkowych, które różnią się гранулометрическому składu. Stabilne podawanie шнурового materiału w temperaturze i wysokiej strefy przepływu gazu w osi strumienia, podobnie osiąganej podczas rozpylania prętów i drutów, a także właściwy dobór składu komponentów mieszanek proszkowych i wielkości cząstek proszków gwarantuje odwilż wszystkich składników proszku wypełniacz kabla, w tym i ceramiki. Pozwala to na uzyskanie następujących korzyści w porównaniu z tradycyjnymi metodami natryskiwania cieplnego i napawania:

• zwiększenie współczynnika wykorzystania spryskać materiału;
• zwiększenie wytrzymałości, przyczepności powłok z podstawą natryskowej (przyczepność);
• zwiększenie wytrzymałości sprzęgła напыленных cząstek między sobą (когезия);
• zwiększona prędkość rozpylanych cząstek w strumieniu gazowym pozwala nanosić powłoki o niskiej porowatości, osiąganej podczas korzystania z газопламенного proszkowania;
• cewkowy zwój elastycznego przewodu pozwala na automatyzację operacji elektrostatycznego.

Podczas korzystania z ГШМ uzyskuje się wysoką wydajność i ekonomiczność natryskiwania i napawania. Fakt ten potwierdza rosnący na świecie popyt na шнуровые materiały, w szczególności na materiały z ceramice z tlenku aluminium i węglika wolframu.

Proces technologiczny produkcji elementów z powłokami uzyskanymi za pomocą шнуровых materiałów, obejmuje operacje wstępnego mycia, odtłuszczania, абразивно-czyszczenia elementów, natryskiwanie płomieniowe, stopienie powłoki (przy użyciu elastycznych шнуровых materiałów na podstawie самофлюсующихся stopów systemu Ni(Co)-Cr-B-Si) i późniejszej obróbki wymiarowej części. Operacja natryskiwanie płomieniowe może być wymieniona na operacje leczenia płomienia, plazmowego lub łukowego неплавящимся elektroda do napawania. Przy tym można użyć standardowego urządzenia przemysłowe.

1 - pistolet natryskowy; 2 - wspornik do cewek i pilota; 3 - panel sterujący; 4 - blok przygotowania powietrza; 5,10,13 - regulatory przepływu odpowiednio powietrza, tlenu i gazu palnego; 6,8,11 - regulatory ciśnienia, odpowiednio, powietrza, tlenu i gazu palnego; 7, 9,12 - manometry odpowiednio sprężonego powietrza, tlenu i gazu palnego; 14,15 - złączki logowania odpowiednio gazu palnego i tlenu; 16,17,18 - złączki wyjścia odpowiednio gazu palnego, tlenu i powietrza; 19 - пламягасители; 20,21, 22 - węże odpowiednio gazu palnego, tlenu i sprężonego powietrza; 23 - butla do gazu palnego; 24 - reduktor gazu palnego; 25 - butlę z tlenem; 26 - reduktor tlenowy.

Rysunek 12. Schemat instalacji dla natryskiwanie płomieniowe