Абразивное напыление на металл

Обновлено: 18.05.2024

Расплавление высокотемпературным источником энергии распыляемого материала с образованием двухфазного газопорошкового потока, с формированием покрытия, как правило, толщиной 0,1-1 мм и нагреве напыляемой детали не более 150°С.

В зависимости от используемого источника энергии существуют следующие способы напыления:

газопламенное, с использованием тепла сгорания горючих газов (ацетилена, пропан-бутана и др.) в смеси с кислородом или сжатым воздухом;
электродуговое, при плавлении двух проволок электрической дугой и распылении сжатым воздухом расплавленного металла;
детонационное, в котором перенос и нагрев порошкового материала осуществляется ударной волной, образующейся в результате взрыва горючей смеси и выделении при этом теплоты;
плазменное, где нагрев и разгон наносимого порошкового материала осуществляется плазменной струёй;
высокоскоростное (HVOF, HVAF), когда порошковый материал подается в камеру сгорания смеси, содержащей кислород и горючие газы (водород, пропан, метан) или горючее (керосин), с последующим его прохождением через расширяющееся сопло Лаваля;
холодное газодинамическое - нанесение покрытий из пластичных порошковых материалов (в смеси с оксидом алюминия) при их разгоне сверхзвуковыми газовыми струями, нагретыми до температуры 300-1000°С.

Назначение

Нанесение функциональных покрытий и восстановление размеров изношенных и бракованных поверхностей с использованием металлических, керамических, металлокерамических, полимерных и других материалов.

За счет нанесения покрытий поверхности деталей могут приобретать улучшенные характеристики износостойкости, антифрикционности, термостойкости, жаростойкости, эрозионной стойкости, фреттингостойкости, кавитационной стойкости, коррозионной стойкости, электроизоляционных и теплоизоляционных свойств, поглощения или отражения излучения и др.

Выбор

Состоит из определения способа напыления (см. табл.), напыляемого материала, оборудования, технологических режимов для получения заданных свойств покрытия. Параметры режима работы оборудования, связанные с тепловой мощностью и скоростью истечения энергетической струи, выбираются с учетом коэффициента использования материала, адгезии, пористости, проплавляемости покрытия, количественного распределения оплавленных частиц по пятну напыления и других характеристик.

Выбор материала для формирования покрытия определяется условиями эксплуатации напыляемых деталей, требованиями к его толщине и физико-механическим характеристикам после напыления и обработки. Практически, известно около 100 видов распыляемых материалов.

Технико-экономические показатели видов напыления

Метод напыления	Вид напыляемого материала	Оптимальная толщина покрытия	Температура пламени, дуги, детонации, струи	Скорость истечения пламени, дуги, детонации, струи	Скорость частиц	Прочность сцепления покрытия с основой	Пористость покрытия	Производительность процесса - металл	Производительность процесса - керамика	Коэф-фициент исполь-зования материала	Уровень шума
Метод напыления	Вид напыляемого материала	мм	К	м/с	м/с	МПа	%	кг/ч		%	дБ
Газопламенный	порошок, проволока	0,1-1,0	3463 (С2Н2+О2)	150-160	20-80	5-25	5-25	3-10	1-2,5	70-90	70-110
Электродуговой	проволока		5300-6300	100-300	50-150	10-30	5-15	2-50	75-95	75-120
Детонационный	порошок		2500-5800	2000-3000	600-1000	10-160	0,5-6	0,1-6,0	0,5-1,5	25-60	125-140
Плазменный - в инертных средах	порошок, проволока		5000-15000	50-400	10-60	2-15	0,5-8 (20-60 кВт)		70-90	75-115
Плазменный - в активных средах				1000-1500	15	5	70-90	110-120
Плазменный - в разряженных средах				2900	500-1000	70-80	0,5-1	≤75
Высокоскоростной	порошок		2500-3000	2600	350-500	10-160	0,3-1	3-4	40-75	100-120

Преимущества

высокая универсальность процессов, позволяющая наносить покрытия широкого функционального назначения, а также восстанавливать размеры изношенных деталей;
малое термическое воздействие на напыляемую основу (интегральная температура нагрева деталей при напылении не превышает 150°С), что позволяет исключить нежелательные структурные превращения в ней и избежать деформаций;
нанесение покрытий на детали, изготавливаемые практически из любого материала;
отсутствие ограничений по размерам напыляемых изделий;
нанесение покрытий на локальные поверхности;
нанесение многослойных покрытий разнородными материалами;
высокая технологичность процесса, в связи с гибкостью регулирования параметров режима;
получение регламентируемой однородной пористости покрытия для использования в условиях работы со смазкой поверхностей скольжения;
положительное влияние на усталостную прочность основы, за счет получения при напылении слоистой структуры покрытия;
нанесение равномерного покрытия с минимальными припусками для последующей механической обработки;
эксплуатация, в отдельных случаях, напыленных деталей без последующей механической обработки;
использование напыления для формообразования деталей или аддитивных процессов (напыление производят на поверхность формы-оправки, которую после окончания процесса удаляют, и остается оболочка из напыленного материала);
высокая производительность и автоматизация процесса.

Фотографии производства

Недостатки

нестойкость напыленных покрытий к ударным механическим нагрузкам (кроме оплавляемых);
анизотропия свойств; низкий коэффициент использования напыляемого материала при нанесении покрытий на мелкоразмерные детали;
обязательное использование перед процессом напыления активационной обработки (например, абразивно-струйной);
выделение в процессе напыления аэрозолей напыляемых материалов и побочных газов;
повышенный уровень шума, а в случаях связанных с электрической дугой - ультрафиолетового излучения.

Ссылки на книги и статьи

услуги по восстановлению размеров и нанесению функциональных покрытий;
поставка оборудования и материалов для процессов сварки, пайки, наплавки, напыления, осаждения, аддитивных технологий (например, газопламенного, плазменного, высокоскоростного и детонационного напыления, плазменной наплавки, электроискрового легирования, порошковые дозаторы, приборы контроля);
проведение НИОКР в области инженерии поверхности, трибологии покрытий, плазменных методов обработки, выбора оптимальных покрытий и методов их нанесения;
обучение, консалтинг в области наплавки, напыления, упрочнения, модификации, закалки.

Наши менеджеры подробно расскажут об имеющихся у нас технологиях нанесения покрытий, упрочнения, восстановления, придания свойств поверхности, а также о стоимости услуг компании.

ЭЛАСТЭКС-302П-60 / Рекомендации по нанесению на металл с абразивом (для повышения износостойкости)

Композиция ЭЛАСТЭКС-302П-60 представляет собой бесцветный однокомпонентный, полимеризующийся (отверждаемый) влагой воздуха, полиуретановый состав применяемый для противокоррозионной защиты стальных, бетонных и железобетонных строительных конструкций в условиях эксплуатации умеренного и холодного климата.

Температурный интервал эксплуатации от минус 50°С до плюс 100°С, кратковременно до 150°С.

Отвержденная композиция представляет собой прозрачную (глянцевую или матовую) пленку, обладающую исключительной стойкостью к истиранию. Отвержденное лаковое покрытие физиологически безвредно. Лак может быть окрашен специальными прозрачными красителями.

С целью получения стойкого к абразивному износу покрытия, композиция ЭЛАСТЭКС-302П-60 используются с абразивными наполнителями типа «Корунд» (Окись алюминия) и «Карборунд» (Карбид Кремния). Предпочтительно использовать «Карборунд».

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТЕЙ

Металлические поверхности должны быть очищены от ржавчины, отпескоструены или дробеструены, а затем обезжирены (ацетон, сольвент-нафта).

Получения износостойкого покрытия может проводиться двумя методами.

МЕТОД № 1. Метод свободной насыпки (обсыпки)

Лучше всего использовать «Корунд» или «Карборунд» фракции до 160 мКм.
На предварительно подготовленные поверхности наноситься композиция ЭЛАСТЭКС-302П-60. Композиция наносится кистью, велюровым валиком или методом безвоздушного распыления. Затем на неотвержденный лак методом свободной насыпки (в случае вращающихся деталей «обсыпки») насыпается абразив с большим избытком. Поверхность просушивается не менее 4-х часов. Затем избыток абразива на горизонтальных (не вращающихся) поверхностях осторожно сметается веником. Полученная поверхность снова обрабатывается Лаком с целью окончательного закрепления абразива.

Для получения более толстых абразивостойких покрытий (до 5 мм) на каждый очередной закрепляющий лаковый слой также наносится абразив по методу описанному выше.

Эксплуатация поверхности может быть начата не ранее чем через 24 часа после нанесения закрепляющего (последнего) слоя лака.

МЕТОД № 2. Метод замешивания

Лучше всего использовать «Корунд» или «Карборунд» фракции до 160 мкм.

В сухую промежуточную емкость отвешивается Лак и Абразив.

Весовое соотношение Лак: Абразив

= 1: 2 при величине фракции 120…160 мкм
= 1: 3 при величине фракции менее 120 мкм.

Смесь перемешивается прочным сухим предметом и наносится кистью на предварительно подготовленную поверхность. Во время нанесения смесь нужно периодически перемешивать с целью предотвращения оседания абразива. Покрытие можно наносить в два или три слоя.

Время сушки каждого слоя не менее 4-х часов.

Эксплуатация поверхности может быть начата не ранее чем через 24 часа после нанесения последнего слоя.

Время хранения смеси Лак+Абразив не более трех суток в сухой герметичной емкости.

Абразивная обработка поверхности металла, улучшающая адгезию покрытий

1. Общие сведения о механической подготовке перед покрытием.

Механическая подготовка зачастую является обязательной операцией перед нанесением гальванических покрытий.

Преимущества мехобработки перед другими видами подготовки:

возможность автоматизации процесса, минимальное количество ручного труда;
сточные воды не образуются и водоемы не загрязняются;
в большинстве случаев нет необходимости в сушке изделий;
после обработки на поверхности не остается химикатов и, следовательно, нет необходимости их удалять.

относительно высокая стоимость;
повреждается кристаллическая решетка металла на поверхности изделия;
может образовываться большое количество пылесодержащих выбросов, требующих очистки перед выпуском в атмосферу.

Чтобы определиться с требуемым оборудованием и способом мех.подготовки следует принять во внимание:

материал заготовок и состояние их поверхности;
габариты и размеры изделий;
объемы работы (штучное, серийное или массовое производство);
требуемое состояние поверхности после обработки;
возможности и производительность метода подготовки.

В ряде случаев принимается решение об использовании нескольких дополняющих друг друга методов обработки поверхности. Например, предварительная галтовка, затем шлифование и финальное полирование.

На предприятиях, занимающихся нанесением гальванических покрытий наиболее распространены два вида предварительной мехобработки деталей. Это шлифование и полирование. Цель обоих процессов одна – получение необходимой шероховатости поверхности (матовой или блестящей). Блестящей поверхности добиваются для нержавеющей стали, цинковых сплавов, а также для покрытий из меди и ее сплавов. Изделиям из углеродистой (черной) стали и чугуна чаще всего придают матовый тон. Иногда это делают с уже покрытыми деталями, например, если имеется требование, что поверхность должна быть антибликовой.

Также на гальванических предприятиях активно применяется пескоструйная и дробеструйная обработка для удаления сильной окалины и ржавчины, особенно перед цинкованием и оксидированием.

Шлифование — механическая или ручная операция по обработке материала (древесина, металл, стекло, гранит, алмаз и др.). Разновидность абразивной обработки, которая, в свою очередь, является разновидностью резания.

Полирование — комплекс механических, химических и электрических процессов удаления загрязнений и неровностей с поверхности изделия.

Механический процесс — перемещение особо мелких выступов в углубления поверхности с одновременным минимальным удалении металла.
Химический процесс — взаимодействие полирующей пасты с окружающей средой, при этом на поверхности изделия растворяются оксиды металла.
Электрический процесс — взаимодействие трущихся поверхностей изделия с вращающимся полировальным кругом и пастой.

Отполированная поверхность имеет высокодекоративный блестящий внешний вид с высоким коэффициентом отражения света. После полировки изделий размеры остаются почти неизменными, после шлифовки –заметно уменьшаются.

2. Качество поверхности и методы его оценки.

Качество поверхности оценивается двумя показателями — шероховатости и волнистости.

2.1 Шероховатость поверхности.

Шероховатость — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Единица измерения – микрометры (мкм).

Шероховатость является одной из основных геометрических характеристик и существенно влияет на эксплуатацию изделий.

Нанесение на сталь

Одним из традиционных способов подготовки является очистка поверхности до чистого металла путем абразивной обработки стальной колотой дробью, корундом, купрошлаками или никельшлаками до степени 1 по ГОСТ 9.402 или Sa 2.5 по стандарту ISO 8501-1 и степени шероховатости Rz не менее 60 мкм по ГОСТ 25142 или ISO 8503-2. Температура поверхности металла во время абразивной обработки и нанесения покрытия должна быть выше точки росы не менее, чем на 3°С. Затем необходимо обеспылить поверхность продувкой сухим очищенным сжатым воздухом или с помощью вакуумных устройств до соответствия по степени запыленности эталонам 2-3 по ISO 8502-3.

Время между окончанием очистки поверхности и началом нанесения покрытия не должно превышать 2 часов при относительной влажности воздуха от 80% и выше и 3 часов при влажности воздуха менее 80%. При превышении указанного времени поверхность может покрыться конденсатом, для удаления которого необходим подогрев газовыми горелками или обдув горячим воздухом. Обязательным условием для успешного нанесения изоляционного покрытия Унигард является превышение температуры поверхности деталей над точкой росы не менее чем на 3°С.

Покрытие наносят в один, два или несколько слоев. При послойном нанесении, если покрытие «мокрым по мокрому» затруднено, временной интервал между двумя последующими слоями, не требующий механического шлифования предыдущего, не должен превышать 1 суток.

Время отверждения покрытия до степени 3 при температуре (20±5)°С около 3 минут, через 1 час возможны внутрицеховые перевозки изделий с покрытием. Начало эксплуатации возможно спустя 1 сутки, время полного отверждения 7 суток.

Современным и эффективным способом подготовки поверхности металлических крупногабаритных изделий является термоабразивная очистка, обеспечивающая более высокую скорость абразивных частиц (150-300 м/с) по сравнению с традиционной абразивной очисткой (30-50 м/с) и производительность (до 40 м2/ч или в 2,5 раза выше) при пониженном расходе сжатого воздуха. Суть метода заключается в том, что абразивная смесь, например речной песок, под давлением порядка 6 атм подается в камеру сгорания генератора, работающего на дизельном топливе или керосине, где разогревается до 200°С, разгоняется и направляется на обрабатываемый участок. Под воздействием горячего абразива поверхность не только очищается от окалины, ржавчины и старых покрытий, но и одновременно обезжиривается, подогревается и термодинамически активируется, то есть обеспечиваются идеальные условия ее подготовки, гарантирующие высокую адгезию покрытия и долговечность антикоррозионной защиты. Допустимый интервал времени от завершения этой подготовки до нанесения покрытия составляет 8 часов, тогда как при традиционной абразивной очистке он не превышает 3 часов.

При отсутствии возможности обоих вышеописанных видов абразивной обработки стали допускается механическая очистка абразивным инструментом (шлифовальная шкурка и круги зернистостью № 4-6) вручную или с помощью механизированного оборудования до плотно прилегающей ржавчины и окалины толщиной до 100 мкм (степень 4 по ГОСТ 9.402 или St2 по ISO 8501-1), однако в этом случае для обеспечения адгезии изоляционного покрытия к поверхности металла требуется ее грунтование специальными праймерами (промоторами адгезии), например праймером Реабонд .

После очистки необходимо обезжирить поверхность путем ее промывки нефрасом, ацетоном, изопропиловым спиртом, очищенным сольвентом, ксилолом или толуолом с помощью мягкой хлопчатобумажной или льняной ткани, не оставляющей на поверхности волокон. После сушки поверхность обеспыливают с помощью пылесоса, наносят праймер, а после его высыхания – финишное НПП.

Повышение стойкости деталей при абразивном износе

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА состоит в нанесении абразивостойкого покрытия из порошкового материала на изнашиваемую поверхность деталей с использованием ручного или механизированного плазмотрона, обеспечивающего режим работы двух дуг (пилотной и основной) для гибкого регулирования ввода тепла в порошок и изделие.

ЦЕЛЬ ПРОЦЕССА - изготовление новых или восстановление изношенных деталей и изделий с абразиво - и коррозионностойкими свойствами поверхности за счёт нанесения покрытия, обладающего высокой долговечностью и надёжностью в условиях абразивного изнашивания при умеренных ударных нагрузках и максимальной рабочей температуре не превышающей 600 оС. Покрытие предназначено для нанесения на детали из углеродистых и легированных сталей, а также чугуна.

ЭФФЕКТ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССА зависит от конкретного использования материала, технологии и оборудования.

Высокая износостойкость в условиях абразивного изнашивания предопределяет наличие в структуре наплавленного слоя карбидов тугоплавких металлов. Получение карбидной фазы, в основном, возможно двумя путями: за счёт раздельного легирования карбидообразующими элементами и углеродом наплавленного металла или за счёт комплексного легирования, когда в покрытие вводят готовые карбидные соединения. Второй способ позволяет значительно упростить регулирование структуры наплавленного металла и, тем самым, получить максимально эффективный рабочий слой. К лидирующему классу абразивостойких материалов относятся композиционные износостойкие сплавы, содержащие карбиды вольфрама, заключённые в вязкой и трещиностойкой матрице на основе кобальта и никеля. При использовании таких материалов эксплуатационная нагрузка действует в основном на включения твёрдой фазы, а в упругопластичной матрице происходит релаксация напряжений. Используемый матричный сплав на основе никеля, хрома, бора и кремния сам по себе является износостойким материалом, состоящим из твёрдого раствора на основе никеля (HV 1500-2400), никелевой эвтектики (HV 565-820), карбидов хрома (HV 1080-1450), боридов хрома и никеля (HV 1500-2400) и соединений типа карбоборидов (HV 2800-3800). Этот сплав имеет повышенную прочность (временное сопротивление sв не менее 400 МПа), более низкую температуру плавления, чем основной металл (1020-1100 оС), обладает прекрасной текучестью, способностью удерживать частицы твёрдой фазы, высокой устойчивостью к воздействию кислот, щелочей и других активных веществ. Наличие в его составе таких элементов-раскислителей, как бор и кремний способствует самофлюсованию (при плавлении они связывают кислород, образуя боросиликатные шлаки B2O3 * SiO2, легко всплывающие на поверхность покрытия) и хорошей смачиваемости поверхности. В качестве основного карбидного соединения наплавленного материала выбран вторичный сплав WC-6%Co, используемый в виде порошка, полученного размолом и рассевом отходов металлообрабатывающих режущих твердосплавных пластин типа ВК6. Данный сплав обладает наилучшим комплексом физико-механических свойств, характеризующих повышенную абразивную стойкость, за счет высоких предела прочности при сжатии (не менее 5500 МПа) и предела прочности при изгибе (не менее 1800 МПа), а также твёрдости (не менее HV 2000). Существуют более твёрдые материалы, например, алмаз, карбид бора, карбид кремния, но они имеют более низкие прочностные характеристики. Преимуществом использования такого материала для покрытия является возможность оптимального выбора его процентного содержания в матричном сплаве и величины зерна в зависимости от условий абразивного износа (в отдельных случаях применяется специальная комбинация мелкозернистого и крупнозернистого сплава данного состава).
Процесс плазменной наплавки-напыления обладает характерными особенностями, свойственными только этому методу. Основное отличие заключается в том, что наносимый порошковый материал по мере его движения к поверхности изделия воспринимает действие двух независимых друг от друга дуг - пилотной и основной. Пилотная дуга способствует предварительному подогреву порошкового материала и направленному его движению, а основная дуга - активирует поверхность, на которую будет наноситься покрытие, и расплавляет низкотемпературную матрицу композиционного порошкового материала. Регулирование теплового потока, необходимого для оплавления основного металла осуществляется за счёт основной дуги. Основными преимуществами этого метода являются: гибкость регулирования тепловложения как в основной металл, так и в наплавляемый материал; минимальная зона термического влияния; высокая плотность и прочность наплавленного металла; снижение деформаций изделий; высокая производительность; удобство нанесения покрытий. Оптимальный выбор технологических режимов процесса плазменной наплавки-напыления обеспечивает минимальное перемешивание наплавляемого материала с основным металлом, практически, с нулевой глубиной проплавления (что позволяет при однослойной наплавке обеспечить заданный состав даже тонкого слоя покрытия), а также - минимальную окисляемость наплавляемого материала за счёт специальной инертно-восстановительной защитной среды.
Для реализации дополнительных преимуществ процесса плазменной наплавки-напыления используется специальное оборудование. Известно, что для получения данным методом покрытий повышенного качества в зарубежных аналогах оборудования в качестве защитного и транспортирующего газов используется смесь аргона с 5-7% водорода, что обеспечивает восстановительную защитную атмосферу. В разработанном и используемом оборудовании вместо дефицитной и неудобной в применении готовой аргоно-водородной смеси, в качестве защитного и транспортирующего газов применяется образующаяся непосредственно в установке смесь аргона с парами жидкого технологического препарата. Такая газовая смесь, помимо других преимуществ, уменьшает пористость покрытия, благодаря наличию дозированного количества водорода. Наличие в смеси углерода обеспечивает сохранение содержания углерода в наплавленном металле или даже возможность увеличения его содержания. Добавка паров технологического препарата улучшает внешний вид поверхности, делая её чистой, гладкой, с плавными переходами, как при автоматическом, так и при ручном ведении процесса.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА состоит из совмещенных двух источников питания (на ток до 300 ампер), блока аппаратуры, порошкового питателя и малогабаритного плазмотрона, рассчитанного на ручное или механизированное ведение процесса.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС проводится на стационарном сварочном посту и включает в себя (например, при восстановлении изношенных поверхностей) операции предварительной очистки, проверки поверхности на наличие дефектов и непосредственно - нанесения покрытия путём взаимного перемещения плазмотрона или изделия. В качестве рабочего газа используется аргон (необходимые газовые смеси готовятся непосредственно в установке). При необходимости проводится предварительный и сопутствующий подогрев изделия.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА осуществляется визуально и специальными методами на отсутствие недопустимых дефектов в соответствие с требованиями чертежа. Производится также контроль материалов и параметров режима.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССА определяются использованием сварочных источников нагрева и соответствуют условиям проведения сварочных и наплавочных работ.

ПРИМЕРЫ ДЕТАЛЕЙ, рекомендуемых для упрочнения и восстановления с использованием данной технологии:

шинное производство - шипы для автопокрышек;
цементная промышленность - детали молотковых и щеповых дробилок, ролики и цепи элеваторов, лопасти смесителей и шнеки пневмовинтовых насосов, бороны и зубья болтушек, винты насосов;
производство огнеупорных материалов - пуансоны для прессования керамических изделий, детали размольного оборудования и смесителей;
производство полимерных изделий - червяки экструдеров;
путеремонтная техника - лопатки подбоек путеремонтных машин, рыхлители, подрезные ножи щебнеочистительных планировочных машин;
сельскохозяйственная техника - лемеха, лапы культиваторов, измельчители, диски;
пищевая промышленность - масловыжимные шнеки, винты гидравлических прессов;
нефтяная промышленность - стабилизаторы колонн буровых штанг (бурильных труб), замки и муфты бурильных труб;
жилищно-коммунальное хозяйство - шнеки центрифуг станций аэрации;
дорожно-строительная техника - шнековые буры для установки столбов, зубья экскаваторов, детали грунтовых насосов и бетономешалок, пальцы траншейнеройных машин;
литейное производство - скребки для очистки днища и стенок смесителей песка;
асфальтобетонное производство - лопасти, стойки, сектора мешалок асфальтобетонных смесителей;
горнодобывающая промышленность - шарошки буровых долот;
стекольное производство - отрезные ножи, детали стеклодробилок и стеклобойного пресса;
деревообрабатывающая промышленность - ножи для корообдирки и др.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА. По сравнению с аналогами - наплавкой твердых сплавов в струе атомарного водорода, электродуговой, индукционной, газопорошковой и традиционной плазменно-дуговой наплавкой - процесс плазменной наплавки-напыления (ПНН) композиционных покрытий на основе карбидов вольфрама имеет преимущества:

в отличие от наплавки твёрдых сплавов в струе атомарного водорода, где имеет место интенсивное выгорание углерода (доходящее в некоторых случаях до 50%) и значительный расход вольфрамовых электродов, при процессе ПНН наоборот - возможно насыщение углеродом, а расход вольфрамовых электродов даже меньше, чем при аргонодуговой сварке;
по сравнению с электродуговыми процессами наплавки с использованием трубчатых электродов, электродов со специальной обмазкой, порошковой проволоки (где, как правило, происходит значительный перегрев металла основы и наплавляемого материала и, как следствие - выгорание карбидной фазы и её окисление) процесс ПНН обеспечивает значительно более высокое качество и абразивную стойкость наносимых покрытий;
в отличие от индукционной наплавки, где применяется порошкообразная шихта, предварительно уложенная на наплавляемую поверхность, процесс ПНН может обеспечить нанесение покрытия на негоризонтальную поверхность, на кромку, на компактные поверхности, включая труднодоступные; при этом обеспечивается более высокое качество наплавленного слоя;
по сравнению с газопорошковой наплавкой, где требуется предварительный подогрев всей детали до температуры 250-300 оС, при ПНН возможно наносить покрытие на холодную основу и со значительно более высокой производительностью;
в отличие от традиционной плазменно-дуговой наплавки, где деталь обычно нагревается до температуры плавления (что ведёт к проплавлению основного металла и его перемешиванию с наплавляемым материалом), процесс ПНН обеспечивает более гибкое тепловое регулирование; кроме того, при плазменно-дуговой наплавке происходит частичное разложение карбида вольфрама на углерод и вольфрам, растворение которых в матрице сопровождается образованием двойных карбидов вольфрама и железа, вызывающих снижение вязкости наплавленного металла; при ПНН возможны режимы с минимальным нагревом зёрен и отсутствием разложения карбида вольфрама.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА определяется:

многократным повышением долговечности и надёжности изделий, детали которых работают в условиях абразивного воздействия;
сокращением затрат на изготовление запасных деталей, на ремонт и потери от простоя агрегатов;
сокращением затрат на заточные операции за счёт создания наплавленных самозатачивающихся деталей.

Читайте также: