Методы газотермического напыления

Содержание

Слайд 2

Нанесение покрытий мелкодисперсными конденсированными частицами производят с помощью газотермических способов напыления,

Нанесение покрытий мелкодисперсными конденсированными частицами производят с помощью газотермических способов напыления,

которые включают нагрев или плавление каким-либо источником теплоты напыляемого материала и его ускорение газовым потоком. На поверхность подложки напыляемый материал поступает в диспергированном состоянии в виде мелких расплавленных или пластифицированных частиц, которые ударяются об нее, деформируются и, закрепляясь, накладываются друг на друга, образуя покрытие.
Слайд 3

Обобщенная схема ГТН: А - зона нагрева; Б - зона ускорения

Обобщенная схема ГТН:
А - зона нагрева; Б - зона ускорения частиц;


В - зона свободного движения частиц
Слайд 4

В высокотемпературный источник нагрева напыляемый материал можно подавать в виде проволоки,

В высокотемпературный источник нагрева напыляемый материал можно подавать в виде проволоки,

прутка, шнура или порошка . В случае нанесения покрытий из материала в компактной форме он нагревается, плавится и диспергируется с нагретой поверхности конца стержня в зоне нагрева.
При напылении порошков их вводят в высокотемпературный поток, где они нагреваются в процессе движения на участке А. Частицы плавятся, испаряются, вступают в химическое взаимодействие с нагретым газом и окружающей средой. Удар о подложку и деформация частиц приводят к их охлаждению и кристаллизации. На участке Б частицы распределяются в газовом потоке и ускоряются им в соответствии с законами газодинамики. На участке В частицы направленно перемещаются к подложке и образуют на ней покрытие .
Слайд 5

Газотермические покрытия характеризуются необычным строением как покрытия в целом, так и

Газотермические покрытия характеризуются необычным строением как покрытия в целом, так и

его отдельных элементов, поскольку они образуются из быстро кристаллизующихся частиц малого размера.
Структура покрытия - слоистая, из сильно деформированных частиц, соединенных между собой по контактным поверхностям, на которых произошло химическое взаимодействие .
Слайд 6

Классификация методов газотермического напыления Существующие сегодня методы газотермического напыления можно классифицировать

Классификация методов газотермического напыления
Существующие сегодня методы газотермического напыления можно классифицировать по

следующим признакам:
• источник образования тепла:
- электрическая дуга или процесс горения топливных газов
• вид распыляемого материала:
- порошок, проволока (в том числе стержни и шнуры)
• скорости распыляемых частиц
• среда, в которой происходит процесс нанесения покрытия:
- воздух, контролируемая атмосфера или низкий вакуум
Слайд 7

Классификация методов газотермического напыления

Классификация методов газотермического напыления

Слайд 8

Электродуговая металлизация - нагрев (до плавления) электрической дугой в распылителе сходящихся

Электродуговая металлизация - нагрев (до плавления) электрической дугой в распылителе сходящихся

проволок. Капли расплавленного металла сдуваются затем газовым потоком в направлении подложки, где и создается металлопокрытие. Для улучшения антикоррозионных свойств покрытие металлом поверхности, как правило, производится в несколько проходов. Чаще всего применяется напыление алюминием, цинком, монелью как замена горячего цинкования. Может применяться в полевых условиях, для защиты от коррозии мостов, металлоконструкций, опор ЛЭП, судов.

Электродуговая металлизация

Слайд 9

Детонационно-газовый метод напыления является одним из видов газотермического нанесения покрытий, использующих

Детонационно-газовый метод напыления является одним из видов газотермического нанесения покрытий, использующих

энергию горючих газов (в основном пропан-бутана) в смеси с кислородом, а также со сжатым воздухом (азотом, аргоном). Детонационно-газовый метод, используя энергию взрыва газовых смесей, является циклическим процессом, обладает высокой удельной мощностью и значительным упрощением преобразования энергии в полезную работу.

Детонационно-газовый метод напыления

Слайд 10

Технология плазменного или, как его иногда называют, газоплазменного напыления в основном

Технология плазменного или, как его иногда называют, газоплазменного напыления в основном

применяется для создания износостойких, теплоизоляционных, термобарьерных, электроизоляционных, пористых, изнашиваемых покрытий. Часто используются для создания керамических покрытий, сочетающих свойства износостойкости с изоляцией тепла и/или электричества. Плазменное напыление с успехом заменило вакуумные технологии в создании термобарьерных покрытий лопаток газотурбинных двигателей, пламенных труб, активно используется для электроизоляции деталей геофизики, атомной энергетики.

Плазменное напыление

Слайд 11

Методы газотермического напыления характеризуются широтой технологических возможностей: защитные покрытия можно наносить

Методы газотермического напыления характеризуются широтой технологических возможностей:
защитные покрытия можно наносить на

объекты любых размеров: мосты, суда, трубопроводы, строительные конструкции, котлы, коленчатые валы, лопатки турбин и др.;
толщина покрытия может составлять от 0,01 до 10 и более мм; покрытия могут иметь заданную пористость (от 0 до 30 и более процентов);
защитные покрытия могут быть изготовлены из любых материалов, имеющих точку плавления или интервал размягчения;
в качестве подложки можно использовать дерево, стекло, пластмассы, керамику, композиционные материалы, металлы;
нанесение защитных покрытий может производиться в широком диапазоне состава покрытия, температуры и давления - в низком вакууме в специальной камере с контролируемой инертной атмосферой, в воздухе при нормальных условиях, под водой;
нанесение металлических и керамических покрытий не вызывает значительного нагрева напыляемой поверхности, следовательно, обеспечивается сохранение геометрических размеров деталей.
Слайд 12

Основные коммерчески значимые методы газотермического напыления и их характеристики

Основные коммерчески значимые методы газотермического напыления
и их характеристики

Слайд 13

Основные методы газотермического напыления в координатах температура - скорость (характеристики для

Основные методы газотермического напыления в координатах температура - скорость (характеристики для

материалов, напыляемых из порошка, даны для частиц размером 20 - 45 мкм): 1 - электродуговая металлизация (в том числе combustion- arc); 2 - газопламенное напыление; 3 - плазменное напыление на воздухе; 4 - плазменное напыление в динамическом вакууме;5 высокоскоростные методы напыления HVOF (Jet Kote; DJ-1000 ;Top Gun Gas); 6 - высокоскоростное напыление под высоким давлением (НР HVOF ); 7- газодинамическое напыление