Технологии электрического напыления

1. Плазменное напыление(рис. 21.4).

Рис. 21.4. Схема плазменного напыления: I – канал для подачи плазмообразующего газа; 2 – охлаждающая жидкость (вода); 3 – катод; 4 – напыляемый материал в виде гранулированного порошка; 5 – изолирующая прокладка; 6 – электрическая дуга; 7 – сопло; 8 – транспортирующий газ (азот) 9 – плазменная струя; 10 – деталь

Между катодом из вольфрама и медным водоохлаждаемым соплом (анодом) возникает дуга, нагревающая поступающий в сопло газ (аргон или азот), который истекает из сопла в виде плазменной струи. Порошок подается в сопло транспортирующим газом, разогревается плазмой и с ускорением переносится на обрабатываемую поверхность.

Основные параметры плазменного напыления:

напыляемые материалы: металлы, сплавы, окислы, карбиды и т.д.;

толщина покрытий – 0,4 – 30 мм;

на плоских деталях – до 2 мм;

мощность дугового разряда – 50 – 100 кВт;

сила тока дугового разряда – 10 – 30 А;

расход плазмообразующего газа – 200 – 500 м/час;

производительность:

порошковые материалы. – 1,5-4 кг/час;

проволока – до 10 кг/час;

дистанция напыления – = 100 – 200 мм.

Недостатки: шум и интенсивное ультрафиолетовое излучение, высокая стоимость оборудования и большие эксплуатационные затраты.

2. Дуговая металлизация (рис. 21.5).

Электрическая дуга возбуждается между двумя присадочными проволоками, которые изолированы одна от другой и непрерывно подаются роликовым механизмом со скоростью 0,6 – 1,5 м/мин через наконечник. Одновременно через сопло в зону дуги поступает воздух или инертный газ под давлением 0,4 – 0,6 МПа. Расплавленный металл выдувается, сжатым воздухом на поверхность детали. Преимущество дуговой металлизации – относительно высокая производительность (от 3 до 20 кг напыляемого металла в I час) и достаточно простое оборудование. К недостаткам процесса относятся значительное выгорание легирующих элементов и повышенное окисление металла.

Рис. 21.5. Схема дуговой металлизация: 1-присадочная проволока; 2 – роликовый механизм; 3 - наконечник; 4 -сопло; 5 – поверхность наплавляемой детали

3. Высокочастотное напыление – по схеме аналогично дуговой металлизации, но расплавление присадочной проволоки осуществляется с помощью индуктора, питаемого токами высокой частоты (ТВЧ 200 800 кГц) от лампового генератора. Высокочастотное напыление по сравнению с дуговой имеет ряд преимуществ: уменьшается выгорание легирующих элементов проволоки в 3 – 6 раз и уменьшается пористость покрытии; увеличивается производительность процесса, так как применяется проволока большего диаметра (3 – 6 мм); уменьшается примерно в 2 раза удельный расход электроэнергии. Недостаток –весьма сложное оборудовании.