Технология, оборудование и оснастка применяемые для восстановления деталей напылением покрытий.
Сущность процесса напыления состоит в том, что расплавленный тем или иным способом металл наносится струей сжатого воздуха или инертного газа с большой скоростью на специально подготовленную поверхность детали. Для восстановления изношенных поверхностей применяют напыление без последующего оплавления и напыление с одновременным или последующим оплавлением. Последующее оплавление осуществляется газовым пламенем, токами высокой частоты или плазменной струей.
В зависимости от вида тепловой энергии, используемой для расплавления металла, различают газоплазменное, плазменное, электродуговое и реже применяемое высокочастотное напыление.
Газоплазменное напыление. Сущность газоплазменного напыления заключается в расплавлении напыляемых материалов газовым пламенем и распылении их струей сжатого воздуха или газа. Проволока с постоянной скоростью подается роликами. Проходя через червячный редуктор и попадая в зону пламени, проволока расплавляется. Металлические порошки поступают в горелку из бункера с помощью транспортирующего газа или под действием силы тяжести (рис. 2.27).
Рис. 2.27. Схема газопламенного напыления: 1 - кислород
и горючий газ; 2 -транспортирующий газ; 3 -напыляемый
порошок; 4 - сопло; 5 - факел газового пламени;
6 - напыленное покрытие; 7 - напыляемая поверхность
Режим газопламенного напыления следующий: скорость вращения детали 10..Л5 м/мин; расстояние напыления 100... 150 мм; продольная подача аппарата 1,5...2,0 мм/об; давление сжатого воздуха 0,3...0,5 МПа. В качестве горючего газа применяют ацетилен, пропан-бутан, природный газ и др.
Газопламенное напыление применяют для восстановления посадочных мест под подшипники на валах коробки передач, опорных шеек распределительного вала, постелей коренных подшипников в блоке цилиндров и др. Достоинствами газопламенного напыления являются небольшое окисление металла, мелкое его распыление, достаточно высокая прочность покрытия. К недостаткам относится сравнительно невысокая производительность (2.. .4 кг/ч).
Плазменное напыление. Сущность процесса заключается в расплавлении и нанесении напыляемых материалов на поверхность деталей с помощью плазменной струи (рис. 2.28). Для напыления используется плазменная дуга косвенного действия между охлаждаемыми вольфрамовым электродом (катодом) и медным соплом (анодом). Напыляемый порошок при помощи транспортирующего газа (азота) подается из порошкового питателя в плазменную струю. Попадая в плазменную струю, порошок расплавляется и приобретает скорость 150...200 м/с и выше.
Рис. 2.28. Схема плазменного напыления: 1 - порошковый дозатор;
2 - катод; 3 - изоляционная прокладка; 4 - анод (сопло);
5 - транспортирующий газ; 6 - охлаждающая вода;
7 - плазмообразующий газ
Режим плазменного напыления зависит от напыляемого материала и рекомендуется следующий: сила тока 350...400 А; напряжение 60...70 В; расход плазмообразующего газа 30...35 л/мин; расход порошка 5...8 кг/ч; расстояние напыления 125... 150 мм; продольная подача плазмотрона 0,3...0,5 м/мин. Способом плазменного напыления восстанавливают кулачки и опорные шейки распределительных валов, фаску тарелки и торец клапана, юбку толкателя, шейки поворотного кулака, отверстия под подшипники в картере коробки передач и редукторе заднего моста и др.
Достоинством плазменного напыления являются: высокая производительность (до 12 кг/ч); возможность нанесения покрытия из любых материалов толщиной 0,1... 10 мм.
Электродуговое напыление.
Сущность процесса заключается в расплавлении электрической дугой проволоки и нанесении ее частиц на поверхность детали с помощью сжатого воздуха. В корпус аппарата для электродугового напыления с одинаковой скоростью подаются две изолированные друг от друга и находящиеся под напряжением проволоки (рис. 2.29). При соприкосновении проволок в распылительной головке возникает электрическая дуга, под действием которой они плавятся. Струей воздуха давлением 0,4...0,6 МПа частицы расплавленного металла наносятся на подготовленную поверхность детали. Режим электродугового напыления следующий: скорость вращения детали 15...20 м/мин; расстояние напыления 75... 100 мм; сила тока 120.. Л 80 А; напряжение 25...30 В.
1 2 3 4 5_
75-150
Рис. 2.29. Схема электродугового напыления: 1 - проволока;
2 - подающий механизм; 3 - направляющие наконечники;
4 - воздушное сопло; 5 - напыляемая поверхность
Электродуговое напыление применяется для восстановления изношенных поверхностей деталей цилиндрической и плоской формы из стали, чугуна и цветных металлов, работающих в условиях трения скольжения и неподвижных посадок, и для нанесения антикоррозионных покрытий.
Основными преимуществами являются простота применяемого оборудования, низкая удельная себестоимость. К недостаткам относятся выгорание легирующих элементов, повышенное окисление металла.