Напыление (газотермический метод)

Суть газотермического напыления газовым потоком заключается в воздействии на поверхность детали нагретых (расплавленных) частиц вещества, имеющих высокую скорость. Покрытие образуется в результате внедрения частиц в микронеровности поверхности, их деформации при ударе и взаимодействия между собой.

Основными физическими процессами, протекающими при формировании газотермических покрытий (ГТП) являются нагрев и плавление материала (порошка или проволоки), его диспергирование, ускорение в газодинамическом потоке и транспортировка к поверхности детали, кристаллизация при взаимодействии с поверхностью и соударяющимися на поверхности частицами между собой.

Скорость частиц в газовом потоке в зависимости от способа напыления составляет 100…800 м/с, толщина покрытий – 0,03…1,0 мм. С увеличением толщины покрытия растут внутренние остаточные напряжения и снижается адгезионная прочность, что ведет к скалыванию покрытий.

С целью увеличения адгезии детали подогревают( до 150…250 °С), обезжиривают придают поверхности необходимую шероховатость нанесением «рваной» резьбы, дробе- и пескоструйной обработкой, наносят предварительно на деталь адгезионно-активные промежуточные слои из вольфрама, нихрома, алюминида никеля, проводят дополнительную термическую обработку покрытия вплоть до оплавления(последнее дополнительно значительно снижает пористость покрытия, хотя иногда пористость желательна для удержания в порах смазки).

Износостойкость напыленных рабочих поверхностей подшипников скольжения, втулок может возрастать почти в 2 раза. Метод ГТП широко используется для восстановления шеек валов, якорей электродвигателей и других ответственных деталей работающих преимущественно в условиях сжатия.

Основные преимущества газотермического напыления:

-высокая экономичность (Затраты на получение ГТП составляют около 10% стоимости новой детали. Если себестоимость газопламенного напытения проволочными материалами принять за единицу, то для плазменного и газопламенного напыления порошков она равна 1,9 и 1,6 соответственно, а электродугового - 0,85).

-возможность напыления любых материалов, в том числе и близких по природе материалу основы

-повышенные свойства, например износостойкость ГТП.

Основной недостаток – слабая адгезия покрытия к основе детали (на порядок меньшая, чем для наплавленных покрытий), поэтому напыленные покрытия не рекомендуются для работы при ударных, знакопеременных нагрузках.

В зависимости от вида теплового источника различают следующие способы газотермического напыления: газопламенный, плазменный, электродуговой, детонационный способы.