Oblúk môže byť napájaný striedavým alebo jednosmerným prúdom. Pri použití jednosmerného prúdu horí oblúk nepretržite a rovnomerne, preto je proces tavenia v porovnaní so striedavým prúdom stabilnejší, je zabezpečená vysoká disperzia častíc nanášaného kovu a hustota povlakov, ktoré vytvárajú.

Ak vám táto práca nevyhovuje, v spodnej časti stránky je zoznam podobných prác. Môžete tiež použiť tlačidlo vyhľadávania

Oblúkové pokovovanie

Podstata procesu spočíva v tom, že nastriekaný kov sa roztaví elektrickým oblúkom, rozpráši sa na častice s veľkosťou 10–100 µm a prúdom plynu sa prenesie na povrch, ktorý sa má obnoviť.

Ryža. 4.49. Schéma metalizácie elektrickým oblúkom: 1 - striekaný povrch; 2 - vodiace tipy; 3 - vzduchová dýza; 4 - podávacie valce; 5 - drôt; 6 - plyn.

Elektrický oblúk je vybudený medzi dvoma elektródovými drôtmi 5, ktoré sú od seba izolované a sú rovnomerne vedené valčekovými mechanizmami 4 rýchlosťou 0,6-1,5 m/min cez vodiace hroty 2. Ak sú drôty vyrobené z rôznych materiálov, potom náterovým materiálom je ich zliatina. Vzdialenosť od trysky k dielu je 80-100 mm.

Súčasne vzduchovou dýzou 3 vstupuje do zóny oblúka stlačený vzduch alebo inertný plyn o tlaku 0,4-0,6 MPa, ktorý rozprašuje roztavený kov a prenáša ho na povrch dielu 1. Vysoká rýchlosť pohybu kovové častice (120-300 m/s) a nepatrný čas letu, počítaný v tisícinách sekundy, spôsobujú v momente dopadu na diel ich plastickú deformáciu, vyplnenie pórov povrchu dielu časticami, priľnavosť častice medzi sebou a s dielom, v dôsledku čoho sa na ňom vytvorí súvislý povlak. Postupným vrstvením kovových častíc je možné získať povlak s hrúbkou viac ako 10 mm (zvyčajne 1,0–1,5 mm pre žiaruvzdorné materiály a 2,5–3,0 mm pre materiály s nízkou teplotou topenia).

Oblúk môže byť napájaný striedavým alebo jednosmerným prúdom. Pri použití jednosmerného prúdu horí oblúk nepretržite a rovnomerne, preto je proces tavenia v porovnaní so striedavým prúdom stabilnejší, je zabezpečená vysoká disperzia častíc nanášaného kovu a hustota povlakov, ktoré vytvárajú.

Na striekanie elektrickým oblúkom sa používajú elektrické metalizéry: obrábacie stroje EM-6, MES-1, EM-12, EM-15 (so značným množstvom reštaurátorských prác), ktoré sa zvyčajne montujú na sústruhy alebo špeciálne zariadenia, alebo manuálne ( prenosné) EM-3, REM-ZA, EM-9, EM-10 (s malým množstvom práce).

Prídavným materiálom na pokovovanie je v závislosti od účelu povlaku zvyčajne elektródový drôt (oceľ, meď, mosadz, bronz, hliník atď.) (tabuľka 4.8) s priemerom 1-2 mm. Na získanie antifrikčných povlakov sa používa bimetalický oloveno-hliníkový drôt s hmotnostným pomerom týchto kovov 1:1.

Drôt by mal byť hladký, čistý a mäkký. Pevný oceľový drôt sa žíha pri teplote 800–850 °C, po čom nasleduje pomalé ochladzovanie spolu s pecou. Na zníženie tuhosti drôtu vyrobeného z medi a jej zliatin je potrebné zahriatie na 550–600 °C s následným ochladením vo vode.

Hlavnými výhodami metalizácie elektrickým oblúkom sú vysoká produktivita oproti iným metódam (až 50 kg striekaného materiálu za hodinu) a jednoduché technologické vybavenie.

Medzi jeho nevýhody patrí výrazné (až 20%) vyhorenie legujúcich prvkov a zvýšená oxidácia kovu. Na odstránenie týchto nedostatkov sa v odôvodnených prípadoch namiesto stlačeného vzduchu na rozprašovanie roztaveného kovu používa zemný plyn alebo splodiny spaľovania uhľovodíkového paliva s vylúčením interakcie kovových častíc so vzduchom (metóda aktivovanej metalizácie). V tomto prípade sa v dôsledku nauhličovania a vytvrdzovania kovových častíc zvyšuje tvrdosť striekanej vrstvy.

Tabuľka 4.8

Materiál elektródového drôtu pre rôzne povlaky

Vysokofrekvenčná metalizácia

Táto metóda je založená na tavení prídavného materiálu indukčným ohrevom vysokofrekvenčným prúdom (200-300 kHz) a rozprašovaním roztaveného kovu prúdom stlačeného vzduchu. Ako výplňový materiál sa používa drôt a prúty z uhlíkovej ocele s priemerom 3–6 mm. Nátery sa nanášajú vysokofrekvenčnými metalizérmi MVCh-1, MVCh-2 atď.

Prídavný materiál 6 je roztavený v induktore 4 metalizátora, ktorý je pripojený k vysokofrekvenčnému generátoru prúdu. Plniaci materiál je kontinuálne privádzaný valčekmi 7 cez vodiace puzdro 8 a v dôsledku prítomnosti koncentrátora 3 sa taví na krátkej dĺžke. Stlačený vzduch prichádzajúci z kanála 5 do taviacej zóny rozprašuje roztavený materiál a prenáša jeho častice vo forme prúdu plynu 2 na nastriekaný povrch 1.

Ryža. 4,50. Schéma nanášania vysokofrekvenčnou metódou: 1 - striekaný povrch; 2 - prúd plyn-kov; 3 - prúdový koncentrátor; 4 - induktor; 5 - vzduchový kanál; b - drôt; 7 - podávacie valčeky; 8 - vodiace puzdro

V porovnaní s elektrickým oblúkom znižuje vysokofrekvenčná metalizácia vyhorenie legujúcich prvkov a pórovitosť povlaku a tiež zvyšuje produktivitu procesu.

Povlaky nanesené vysokofrekvenčnou metalizáciou majú vďaka priaznivým podmienkam tavenia prídavného materiálu lepšiu štruktúru a fyzikálno-mechanické vlastnosti ako pri iných metódach, s výnimkou plazmovej metalizácie. Tieto výhody vyplývajú najmä zo skutočnosti, že vyhorenie hlavných chemických prvkov sa zníži 4 až 6-krát, nasýtenie povlaku oxidmi sa zníži 2 až 3-krát, čo zvyšuje priľnavosť a znižuje spotreba výplňového materiálu. Nevýhodou tohto spôsobu pokovovania je potreba zložitejších technologických zariadení.

Plazmové pokovovanie

Ide o progresívny spôsob povrchovej úpravy, pri ktorom sa tavenie a prenos materiálu na povrch, ktorý sa má obnoviť, uskutočňuje plazmovým lúčom. Plazma je vysoko ionizovaný stav plynu, keď sa koncentrácia elektrónov a záporných iónov rovná koncentrácii kladne nabitých iónov. Plazmový prúd sa získa prechodom plynu tvoriaceho plazmu cez elektrický oblúk, keď je napájaný zdrojom jednosmerného prúdu s napätím 80-100 V.

Prechod plynu do ionizovaného stavu a jeho rozpad na atómy je sprevádzaný absorpciou značného množstva energie, ktorá sa uvoľňuje pri ochladzovaní plazmy v dôsledku jej interakcie s prostredím a rozprašovanou časťou. To spôsobuje vysokú teplotu plazmového lúča, ktorá závisí od sily prúdu, typu a prietoku plynu. Ako plazmový plyn sa zvyčajne používa argón alebo dusík, menej často vodík alebo hélium. Pri použití argónu je teplota plazmy 15000-30000 °C a dusíka - 10000-15000 °C. Pri výbere plynu treba brať do úvahy, že dusík je lacnejší a menej vzácny ako argón, no na zapálenie elektrického oblúka v ňom je potrebné oveľa vyššie napätie, čo vedie k zvýšeným požiadavkám na elektrickú bezpečnosť. Preto sa niekedy pri zapaľovaní oblúka používa argón, pre ktorý je napätie budenia a horenia oblúka menšie a v procese ukladania sa používa dusík.

Povlak vzniká vďaka tomu, že nanesený materiál vstupujúci do plazmového prúdu sa roztaví a prúdom horúceho plynu sa prenesie na povrch dielu. Rýchlosť letu kovových častíc je 150–200 m/s vo vzdialenosti od dýzy k povrchu dielu 50–80 mm. Vďaka vyššej teplote nanášaného materiálu a vyššej rýchlosti letu je pevnosť spojenia medzi plazmovým povlakom a dielom vyššia ako pri iných spôsoboch pokovovania.

Vysoká teplota a vysoký výkon v porovnaní s inými zdrojmi tepla je hlavným rozdielom a výhodou plazmovej metalizácie, ktorá poskytuje výrazné zvýšenie produktivity procesu, schopnosť taviť a aplikovať akékoľvek tepelne odolné materiály a materiály odolné voči opotrebovaniu, vrátane tvrdých zliatin a kompozitov materiály, ako aj oxidy, boridy, nitridy atď., v rôznych kombináciách. Vďaka tomu je možné vytvárať viacvrstvové nátery s rôznymi vlastnosťami (oteruvzdorné, dobre zabehnuté, tepelne odolné atď.). Najkvalitnejšie nátery sa získavajú použitím samotavných povrchových materiálov.

Hustota, štruktúra a fyzikálne a mechanické vlastnosti plazmových povlakov závisia od aplikovaného materiálu, jemnosti, teploty a rýchlosti kolízie prenášaných častíc s dielom, ktorý sa má obnoviť. Posledné dva parametre zabezpečuje ovládanie plazmového prúdu. Vlastnosti plazmových povlakov sa výrazne zvyšujú pri ich následnom pretavení. Takéto povlaky sú účinné pri nárazoch a vysokom kontaktnom zaťažení.

Princíp činnosti a zariadenie plazmového horáka je znázornené na obr. 4.51. Plazmový prúd sa získa prechodom plynu 7 tvoriaceho plazmu cez elektrický oblúk vytvorený medzi volfrámovou katódou 2 a medenou anódou 4, keď je k nim pripojený zdroj prúdu.

Katóda a anóda sú oddelené izolátorom 3 a sú kontinuálne chladené kvapalinou b (najlepšie destilovanou vodou). Anóda je vyrobená vo forme dýzy, ktorej konštrukcia poskytuje kompresiu a určitý smer plazmového prúdu. Kompresiu tiež uľahčuje elektromagnetické pole, ktoré vzniká okolo trysky. Preto ionizovaný plyn tvoriaci plazmu vystupuje z dýzy plazmového horáka vo forme prúdu malého prierezu, ktorý zaisťuje vysokú koncentráciu tepelnej energie.

Ryža. 4.51. Schéma procesu plazmového striekania: 1 - dávkovač prášku; 2 - katóda; 3 - izolačné tesnenie; 4 - anóda; 5 - nosný plyn; 6 - chladiaca kvapalina; 7 - plazmový plyn

Aplikované materiály sa používajú vo forme zrnitých práškov s veľkosťou častíc 50-200 mikrónov, kordov alebo drôtov. Prášok môže byť privádzaný do plazmového lúča spolu s plazmotvorným plynom alebo z dávkovača 1 transportným plynom 5 (dusík) do dýzy plynového horáka a drôt alebo kord sa zavádza do plazmového prúdu pod plazmovým horákom. tryska. Pred použitím by mal byť prášok vysušený a kalcinovaný, aby sa znížila pórovitosť a zvýšila priľnavosť povlaku k dielu.

Ochrana plazmového prúdu a v ňom obsiahnutých častíc roztaveného kovu pred interakciou so vzduchom môže byť uskutočnená prúdom inertného plynu, ktorý by mal zakrývať prúd plazmy. Na to je v plazmovom horáku koncentricky k hlavnej dýze poskytnutá prídavná dýza, cez ktorú je privádzaný inertný plyn. Vďaka nemu je vylúčená oxidácia, nitridácia a oduhličenie striekaného materiálu.

V uvažovanom príklade je zdroj energie pripojený k elektródam plazmového horáka (uzavreté spojenie), takže elektrický oblúk slúži len na vytvorenie plazmového lúča. Pri použití aplikovaného materiálu vo forme drôtu je možné k nemu pripojiť aj napájací zdroj. V tomto prípade vzniká okrem plazmového lúča aj plazmový oblúk, ktorý sa podieľa aj na tavení tyče, vďaka čomu sa výrazne zvyšuje výkon plazmového horáka.

Moderné plazmové naváracie zariadenia majú elektronické systémy na reguláciu parametrov procesu, vybavené manipulátormi a robotmi. To zvyšuje produktivitu a kvalitu procesu depozície, zlepšuje pracovné podmienky personálu údržby.

Plameňová metalizácia

Metóda poťahovania plynovým plameňom spočíva v roztavení naneseného materiálu vysokoteplotným plameňom, nástrekom a prenesením kovových častíc na vopred pripravený povrch dielu prúdom stlačeného vzduchu alebo inertného plynu. Teplota plameňa horľavých plynov zmiešaných s kyslíkom je v rozmedzí 2000-3200 °C. Na metalizáciu plynovým plameňom sa používajú materiály vo forme drôtov, práškov a kordov. Šnúry pozostávajú z práškového plniva obaleného materiálom, ktorý úplne vyhorí v plynovom plameni.

Tavenie kovu sa uskutočňuje redukčným plameňom, čo umožňuje v porovnaní s pokovovaním elektrickým oblúkom znížiť vyhorenie legujúcich prvkov a oduhličenie materiálu a tým zlepšiť kvalitu povlaku. Výhodou pokovovania plynovým plameňom je aj relatívne malá oxidácia kovu pri jeho rozprašovaní na malé častice, čo zabezpečuje vyššiu hustotu a pevnosť povlaku. Nevýhodou tejto metódy je nízka produktivita nanášania (2-4 kg kovu za hodinu) a vyššia cena povrchových materiálov.

V závislosti od účelu dielu, jeho materiálu a prevádzkových podmienok sa pri reštaurovaní používajú rôzne spôsoby pokovovania plynovým plameňom.

Striekanie plameňom z tyčových materiálov. Plniaci drôt 3 je tavený plameňom 7 zmesi horľavého plynu (acetylén alebo propán-bután) s kyslíkom, ktoré sú privádzané do zmiešavacej komory 1 kanálmi 5 a 2. Kanálom vstupuje stlačený vzduch alebo inertný plyn. 6, ktorý rozprašuje roztavený kov vo forme prúdového kovu 8 a prenáša ho na nastriekaný povrch 9.

Horáky môžu byť ručné a strojové. Drôtené horáky používajú drôt s priemerom 1,5 až 5,0 mm.

Ryža. 4.52. Schéma pokovovania drôteným materiálom; 1 - zmiešavacia komora; 2 - kanál prívodu kyslíka; 3 - drôt; 4 - sprievodca; 5 - prívodný kanál acetylénu; 6 - vzduchový kanál; 7 - plameň; 8 - plynový kovový prúd; 9 - striekaný povrch

Plameňové striekanie práškových materiálov. Tento spôsob pokovovania si získal široké uznanie vďaka skutočnosti, že použitie práškových materiálov poskytuje ďalšie výhody. Tie obsahujú:

– vysoká flexibilita procesu, ktorá sa prejavuje v možnosti nanášania náterov na produkty rôznych veľkostí;

– žiadne obmedzenia kombinácií náterových materiálov a dielov, čo umožňuje reštaurovať diely širšieho rozsahu a účelu;

- menší vplyv procesu povlakovania na vlastnosti materiálu dielu a pod.

Opotrebované dosadacie plochy hriadeľov a častí karosérie sú vystavené striekaniu plameňom.

V závislosti od účelu a materiálu dielu, ktorý sa má reštaurovať, podmienok jeho prevádzky, požiadaviek na povlak a jeho dodatočného spracovania sa používajú metódy lakovania plameňom.: bez pretavenia a s pretavením, ktoré je možné vykonať počas procesu nanášania aj po ňom. (Pozri tabuľku.)

V závislosti od použitej metódy striekania sa používajú vhodné práškové materiály (pozri tabuľku).

Striekanie plameňom bez následného pretaveniaslúži na obnovu nedeformovaných dielov s opotrebovaním do 2,0 mm a zachovanou štruktúrou základného kovu, ktoré počas prevádzky nie sú vystavené otrasom, striedavému zaťaženiu a vysokoteplotnému ohrevu. Diel sa predhrieva horákom s prebytkom acetylénu, aby sa zabránilo povrchovej oxidácii. Oceľové diely sa zahrievajú na 50-100 °C, bronz a mosadz - do 300 °C.

Striekanie bez lemovania sa vykonáva v dvoch fázach: najprv sa nanesie podvrstva (prášok PT-NA-01) a potom hlavná vrstva (prášok PT-19N-01 alebo iné). Hlavná vrstva sa nanáša v niekoľkých prechodoch, pričom hrúbka náteru by nemala presiahnuť 2,0 mm na stranu. Tvarové a ploché diely sa striekajú ručne a diely typu „šachta“ ručne alebo na mechanizovaných zariadeniach s automatickým napájaním metalizátora.

Pretavenie je nevyhnutné pre metalizačné povlaky pracujúce pri rázovom zaťažení, pretože v dôsledku nízkej priľnavosti k základnému kovu môžu neroztavené povlaky prasknúť a odlupovať sa. Povlaky, ktoré sa majú pretaviť, musia obsahovať materiály, ktoré dobre zmáčajú povrch dielu a majú vlastnosť samotavenia, ako sú práškové zliatiny na báze niklu.

Kvapalná fáza vytvorená počas tavenia povlaku prispieva k zintenzívneniu difúznych procesov medzi ním a kovom dielu. V dôsledku toho sa zvyšuje adhézna sila, húževnatosť, odolnosť proti opotrebovaniu a hustota náterového materiálu. Na pretavenie sa využívajú rôzne zdroje tepla (kyslíko-acetylénový plameň, plazmový oblúk, vysokofrekvenčné prúdy, laserový lúč, pece s ochranno-redukčnou atmosférou a pod.). Teplota topenia by nemala presiahnuť 1100 °C. Technológia reflow by mala vylúčiť prehrievanie a odlupovanie náteru. Po pretavení sa diel ochladí spolu s vhodne vyhriatou pecou.

Striekanie s následným pretavenímpoužíva sa na obnovu dielcov typu "šachta" s hrúbkou náteru do 2,5 mm. Pretavenie sa vykonáva ihneď po nástreku. Nastriekané miesto sa zahrieva, kým sa náter neroztopí, v dôsledku čoho získa lesklý povrch. Tvrdosť roztavených povlakov závisí od značky prášku. Sú odolné voči korózii, abrazívnemu opotrebovaniu, vysokým teplotám a môžu byť použité pre diely pracujúce pri striedavom a kontaktnom zaťažení.

Schéma plynového práškového nástreku bez pretavenia je znázornená na obr. 4.53.

Ryža. 4.53. Schéma striekania práškového materiálu plameňom pomocou nosného plynu: 1 - zmes kyslíka s horľavým plynom; 2 - nosný plyn; 3 - striekaný prášok; 4 - tryska; 5 - pochodeň; 6 - náter; 7 - substrát

Striekanie so súčasným pretavením(plynovo-práškové naváranie) sa používa na obnovu dielov s lokálnym opotrebovaním do 3-5 mm, pracujúcich pri striedavom a rázovom zaťažení, vyrobených z liatiny, konštrukčných, korózii odolných ocelí a iných materiálov.

Základom zariadenia na striekanie práškových farieb so súčasným blikaním je typický zvárací horák doplnený o zariadenie na privádzanie prášku do plynového plameňa. Striekacie zariadenia sa líšia stupňom mechanizácie (ručné a strojové), výkonom (veľmi nízky, nízky, stredný a vysoký výkon), spôsobom dodávky prášku (vstrekovací a neinjektorový).

Technologický proces obnovy dielov s náterom plameňom vo všeobecnosti zahŕňa tieto operácie:

— predhriatie časti, ktorá sa má obnoviť, až na 200 – 250 °С;

- nanášanie podvrstvy ako základ pre nanášanie hlavných vrstiev;

- nanesenie hlavnej náterovej vrstvy s potrebnými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami;

– mechanické spracovanie nanesenej vrstvy a kontrola náteru.

Za zachovania paribusu, predhriatie dielu a nanesenie podvrstvy ovplyvňuje priľnavosť povlaku k základnému kovu. Závisí aj od spôsobu prípravy povrchu na nástrek, použitia termoregulačných práškov, efektívnej sily plameňa, spôsobu a parametrov procesu nástreku, prítomnosti povrchovo aktívnych prísad v náterovom materiáli, použitého zariadenia. a ďalšie faktory.

Spracovanie striekaných povlakov s tvrdosťou do 40HRC sa vykonáva rezaním tvrdokovovými nástrojmi a nástrojmi zo supertvrdých materiálov. Sústruženie sa odporúča vykonávať v nasledujúcom poradí: skosenie hrán povlaku; otáčanie nanesenej vrstvy od stredu náteru ku koncom dielca až do odstránenia nerovností nanesenej vrstvy alebo konečné opracovanie obnoveného povrchu s požadovanou presnosťou a drsnosťou.

Spracovanie striekaných povrchov sa vykonáva aj brúsením na vhodných strojoch (brúsenie na valcoch, vnútorné brúsenie, povrchové brúsenie). V tomto prípade je povinné použiť chladiacu kvapalinu, napríklad 2-3% roztok sódy. Brúsenie sa vykonáva ihneď po nátere alebo po predbežnom sústružení. Brúsenie striekaných povlakov s tvrdosťou do 60HRC sa vykonáva kotúčmi z karbidu kremíka alebo bieleho elektrokorundu a s tvrdosťou nad 60HRC - diamantovými kotúčmi.

Striekací náter detonačnou metódou

Proces metalizácie pri tomto type depozície sa uskutočňuje vďaka energii uvoľnenej pri detonácii - proces chemickej premeny výbušniny, ktorý prebieha vo veľmi tenkej vrstve a šíri sa výbušninou vo forme špeciálneho typu plameňa pri nadzvuková rýchlosť (v zmesiach plynov 1000-3500 m / s).

V metalizačných zariadeniach sa ako výbušnina používa zmes kyslíka a acetylénu, ktorej detonácia je typom spaľovania plynného paliva. Potenciálna energia uvoľnenej plynnej zmesi v tomto prípade vytvára rázovú vlnu a udržiava v nej vysokú teplotu (nad 5000 °C) a tlak (niekoľko desiatok GPa). Zdrojom detonácie je spravidla tepelné pôsobenie na zmes plynov (elektrická iskra).

Práškové materiály vstupujúce do detonačnej zóny sa zahrievajú na teploty nad 3500 °C a pohybujú sa spolu s detonačnými produktmi vysokou rýchlosťou, ktorá na výstupe z hlavne je 800–900 m/s. Náterový materiál je teda nárazovou vlnou vyvrhnutý na ošetrovaný povrch nadzvukovou rýchlosťou.

V praxi sa detonačné povlaky vytvárajú v dôsledku energie periodicky generovaných výbuchov zmesi kyslíka a acetylénu. Zariadenie (pištoľ) na detonačný nástrek (obr. 4.57) obsahuje: spaľovaciu komoru vyrobenú spolu s vodou chladeným sudom 5; zapaľovacie zariadenie (elektrická sviečka) 2 so zdrojom energie 3; zariadenie na prívod kyslíka a acetylénu 1, dávkovač prášku 4.

Ryža. 4.57. Schéma inštalácie na striekanie detonačnou metódou: 1 - zariadenie na privádzanie zmesi plynov; 2 - elektrická sviečka; 3 - napájanie; 4 - dávkovač prášku; 5 - kmeň; 6 - substrát; 7 - detail; 8 - náter; 9 - prášok

Striekaná položka 6 je inštalovaná vo vzdialenosti 70-150 mm od okraja hlavne. Počas procesu poťahovania postupne dochádza k: prívodu kyslíka a acetylénu do spaľovacej komory; prívod určitého množstva rozprášeného prášku z dávkovača prúdom dusíka; zapálenie elektrickou iskrou zmesi kyslíka a acetylénu; spaľovanie zmesi plynov, výstrel prášku z hlavne v smere striekanej plochy. Prášok a plyny sa do hlavne pištole privádzajú automaticky. Ochrana plynových ventilov pred pôsobením výbuchu a čistenie suda od splodín horenia je zabezpečené prívodom dusíka do neho.

Opísaný cyklus sa zvyčajne opakuje s frekvenciou 3-4 Hz, ktorá môže byť zvýšená na 15 Hz alebo viac. Pri každom výbuchu sa povlak nanáša na obmedzenú oblasť povrchu, takže pohybom dielu vzhľadom na zbraň sa vytvorí súvislý povlak. Povlak je vytvorený z úplne roztavených práškových častíc alebo zo zmesi roztavených alebo neroztopených častíc. Vysoká rýchlosť v momente nárazu a vysoká teplota v interakčnej zóne spôsobujú navarenie prášku na povrch dielu. Napriek vysokej teplote produktov detonácie a práškových častíc sa potiahnutá časť zahrieva na teplotu nie vyššiu ako 200 °C.

Na rozdiel od plameňových a plazmových metód sa detonačné povlaky vytvárajú pri vyšších rýchlostiach častíc a prítomnosti väčších neroztopených práškových častíc. Prvá vrstva náteru nemá prakticky žiadne póry (pórovitosť je menšia ako 0,5 %) a jednotlivé póry v nej vytvorené zmenšujú svoj objem alebo miznú pri vytváraní ďalších vrstiev.

Detonačné povlaky majú tiež vysokú priľnavosť (až 20 GPa) k základnému kovu. Je to spôsobené tým, že aj napriek nízkej celkovej teplote povrchovej vrstvy dielca (200–250 °C) dosahuje teplota v jednotlivých kontaktných bodoch nanášaného a základného kovu teplotu tavenia ocele. Preto dochádza k fúzii a miešaniu týchto kovov s vytvorením pevného spojenia.

Detonačné metódy sprejové prášky čistých kovov - N i , Al, Mo, oxidy, karbidy, nitridy atď. Hrúbka detonačných povlakov je zvyčajne 40–220 µm. Tenšie povlaky majú slabú odolnosť proti opotrebovaniu. Náter sa skladá z troch zón: prechodová zóna s hrúbkou 5–30 µm určuje priľnavosť náteru k podkladu; hlavná zóna, ktorej hrúbka je v závislosti od účelu povlaku 30–150 µm; povrchová zóna s hrúbkou 10–40 µm, ktorá sa zvyčajne odstraňuje počas spracovania.

Technologický proces detonačného náteru zahŕňa prípravu striekaného povrchu a prášku; nanášanie náterov a kontrola kvality; mechanické spracovanie a kontrola kvality náterov po mechanickom spracovaní.

Na vytvorenie pevnej väzby medzi materiálmi dielca a náterom sa odporúča naniesť medzivrstvu - substrát. Je to potrebné v prípade slabej adhézie medzi povlakom a materiálom dielu, keď sa koeficienty tepelnej rozťažnosti materiálov náteru a dielu výrazne líšia a ak dielec pracuje v podmienkach premenlivých teplôt. Hrúbka medzivrstvy je 0,05–0,15 mm. Na jeho aplikáciu sa používajú prášky nichrómu, molybdénu, zliatiny niklu a hliníka, oceľ 12X18H9 atď.. Povrchové plochy dielov, ktoré nie sú povrchovo upravené, sú pokryté sitami z tenkých plechov.

Vzdialenosť striekania sa nastavuje v závislosti od materiálu, rozmerov a tvarov dielu, materiálu a požadovanej hrúbky náteru v rozmedzí 50–200 mm. Požadovaná hrúbka povlaku sa získa viacnásobným opakovaním nanášacích cyklov. Posun dielu medzi dvoma cyklami by nemal presiahnuť 0,5 priemeru otvoru v hlavni.

Vlastnosti tepelných náterov

Pri interakcii so vzdušným kyslíkom dochádza k oxidácii kovových častíc. Výsledný oxidový film ich oddeľuje a zabraňuje vytvoreniu silných kovových väzieb medzi časticami a základňou a medzi nimi navzájom. V dôsledku značného množstva oxidov a troskových inklúzií má povlak nehomogénny,porézna štruktúra. Zvyčajne je hustota 80-97%. Nátery od A l203 a Zr02 majú pórovitosť 10-15%. Samotaviace zliatinové povlaky na báze niklu môžu mať pórovitosť menšiu ako 2 %.

Postačuje kovový povlak krehký s nízkou pevnosťou v ťahu a nízkou únavovou pevnosťou striekaného materiálu (pevnosť v ťahu pre ocele je v priemere 10–12 MPa). Preto povlak nezvyšuje pevnosť dielu, alejeho únavová siladokonca klesá, čo je spojené najmä s tvorbou prídavných koncentrátorov napätia na povrchu dielca pri jeho príprave na pokovovanie. V tomto ohľade by sa metalizácia nemala používať na obnovu dielov s nízkou mierou bezpečnosti.

Povlak je charakterizovaný relatívneslabá pevnosť spojaso základným kovom a časticami medzi sebou, pretože bez použitia špeciálneho dodatočného efektu je určený molekulárnymi silami interakcie oblastí, ktoré sú vo vzájomnom kontakte, a čisto mechanickou priľnavosťou nastriekaných častíc k povrchu nezrovnalosti dielu. Len v niektorých lokálnych bodoch môžu byť jednotlivé častice privarené ku kovu dielu. Preto je napríklad sila priľnavosti povlaku (MPa) počas galvanizácie 10–25, s plynovým plameňom - ​​12–28, s plazmou až 40. V tomto ohľade sa pokovovanie nepoužíva na obnovu dielov pracujúcich pri vysokom strihu. namáhanie (zuby ozubených kolies, vačky atď.), vystavené rázovému zaťaženiu, ako aj malé povrchy, ktoré vnímajú značné zaťaženie (závit, drážky atď.).

Špeciálne metódy na zvýšenie priľnavosti náteru k podkladu zahŕňajú: predhriatie dielu na teplotu 200–300 °C, nanesenie medzivrstvy (podvrstvy) z materiálov s nízkou teplotou topenia alebo s nízkou teplotou topenia a natavenie náteru.

Striekacie náterydobre fungujú na kompresiu. Napríklad pevnosť v tlaku oceľového povlaku je 800–1200 MPa, čo je viac ako pevnosť liatiny.

Tvrdosť metalizovanej vrstvy je zvyčajne vyššia ako tvrdosť pôvodného kovu v dôsledku vytvrdzovania naneseného materiálu počas procesu pokovovania, stvrdnutia prenášaných kovových častíc pri dopade na povrch a prítomnosti oxidových filmov vo vytvorenej vrstve.

Avšak jeho odolnosť proti opotrebovaniunesúvisí s tvrdosťou a pri suchom trení môže byť 2-3 krát menšia ako u kovu na diele; preto sa metalizované povlaky nemôžu použiť v spojoch, ktoré pracujú bez mazania alebo s pravidelne dodávaným mazaním. Avšak v prítomnosti mazania poskytujú metalizované povlaky nižší koeficient trenia pri spájaní a väčšiu odolnosť dielov proti opotrebovaniu. Je to spôsobené tým, že metalizovaná vrstva vďaka pórovitosti absorbuje olej až 9% svojho objemu. Pozoruje sa teda účinok samomazania povlaku. Pri nedostatočnom mazaní alebo pri dočasnom zastavení mazania dochádza v porovnaní s nemetalizovaným povrchom k zadretiu oveľa neskôr. Plazmové povlaky vyrobené zo žiaruvzdorných materiálov majú výraznú odolnosť proti opotrebovaniu, čo je spôsobené ich fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami.

V podmienkach abrazívneho opotrebenia sú povlaky vyrobené zo samotavných zliatin na báze niklu a A l 2 O 3

Najmä odolnosť proti opotrebeniu povlakov vyrobených zo samotavných zliatin na báze niklu (SNHS) je 3,5–4,6-krát vyššia ako odolnosť proti opotrebeniu tvrdenej ocele 45. Povlaky vyrobené z pseudozliatín cínu, olova a medi majú dobré antifrikčné vlastnosti pre klzné ložiská.

Na vytvorenie povlakov odolných voči korózii sa zvyčajne používajú zliatiny hliníka, zinku, medi, chrómu a niklu. Vzhľadom na pórovitosť povlakov by ich hrúbka nemala byť v prípade zinku menšia ako 0,2 mm; 0,23 mm - pre hliník; 0,18 mm pre meď; 0,6-1,0 mm pre nehrdzavejúcu oceľ.

Práškové farby na pečenie

pečenie - ide o proces získania kovového povlaku na povrchu dielu vrátane nanesenia vrstvy prášku naň a ich zahriatia na teplotu, ktorá zabezpečí spekanie práškového materiálu a vytvorenie silnej difúznej väzby s dielom. Táto metóda vychádza z technologických metód práškovej metalurgie.

Na získanie odolnej vrstvy na povrchu dielu, ktorá má spoľahlivú priľnavosť k podkladu, je potrebné aktivovať povrch dielu, prášok alebo obe zložky. Najdostupnejšie a najúčinnejšie sú nasledujúcetypy aktivácie: chemický, tepelný (zrýchlené zahrievanie a zavádzanie aditív, ktoré znižujú bod topenia v miestach kontaktu prášku a dielu), výkonový (vytvárajúci spoľahlivý kontakt medzi práškom a dielom).

o chemická aktiváciaaktívne prísady sa zavádzajú do vsádzky, zvyčajne vo forme dispergovaného prášku (bór, kremík, fosfor, nikel atď.), rovnomerne rozložených v nanášanom prášku. Znižujú oxidáciu kovov a ničia oxidové filmy.

Tepelná aktiváciaspočíva v zrýchlenom ohreve s cieľom aktivovať difúzne procesy a krátkodobo vytvoriť v lokálnych zónach teplotu presahujúcu bod topenia. V tomto prípade sa na zníženie teploty vzhľadu kvapalnej fázy používajú prísady (spravidla spolu s chemickou aktiváciou), ktoré tvoria eutektikum s nízkou teplotou topenia. Najefektívnejšie a technologicky vyspelé je ohrev v tlmivke vysokofrekvenčnými prúdmi. V dôsledku krátkeho trvania ohrevu na teplotu zabezpečujúcu spekanie sa znižuje oxidácia prášku a dielu, čo eliminuje potrebu ochranných redukčných médií alebo vákua.

Vynútená aktiváciapotrebné v prípadoch, keď bez správnej priľnavosti častíc prášku k sebe a k povrchu dielu nie je možné vytvoriť podmienky potrebné na pečenie. Silová aktivácia podporuje zvýšenie hustoty povlaku a výrazne urýchľuje difúzne procesy medzi časticami prášku a dielom. V praxi sa na silovú aktiváciu využívajú: statické pôsobenie záťaže so súčasným ohrevom, spekanie s pôsobením vibrácií, tlak pomocou odstredivých síl.

Súčasná aplikácia chemickej, tepelnej a silovej aktivácie umožňuje získať nátery najvyššej kvality.

Elektrokontaktné pečenie. V praxi sa zvyčajne používa metóda elektrokontaktného spekania so silovou aktiváciou. Proces poťahovania sa v tomto prípade uskutočňuje nasledovne. Na povrch dielu sa privádza prášok, ktorý je naň pritláčaný elektródou (zvyčajne valcovou) kontaktného zváracieho stroja. Pôsobením impulzov elektrického prúdu sa prášok zahreje na teplotu 0,9–0,95 bodu jeho topenia. K zahrievaniu dochádza v dôsledku energie uvoľnenej pri prechode elektrického prúdu cez aktívny odpor, ktorý je tvorený kontaktmi medzi časticami prášku, povrchom dielu a elektródou.

Pôsobením tlaku zo strany elektródy sa plastové častice prášku deformujú, spekajú medzi sebou a povrchom dielu. Povlak vzniká ako výsledok bezdifúzneho procesu tuhnutia a difúznych procesov spekania a zvárania.

Proces spekania je zabezpečený týmito parametrami: prúdová sila do 30 kA, napätie 1–6 V, trvanie prúdového impulzu 0,01–0,1 s, tlak na prášok do 100 MPa.

Metóda elektrokontaktného spekania s vysokou produktivitou a nízkou energetickou náročnosťou zabezpečuje pevnosť priľnavosti nanesenej práškovej vrstvy k dielu 150–200 MPa, vytvára v diele malú tepelne ovplyvnenú zónu, nevyžaduje použitie ochrannej atmosféry, nie je sprevádzaná emisiou svetla a vývojom plynov. Legované prášky sa používajú na to, aby poskytli povlaku potrebné ukazovatele pórovitosti, tvrdosti a odolnosti proti opotrebovaniu.

Do nevýhod Táto metóda by sa mala pripísať nestabilite vlastností povlaku po dĺžke dielu s tradičným (valcovým) tvarom elektródy (valčeka), čo je spôsobené nerovnomerným zahrievaním prášku v jeho šírke. Ak pod strednou časťou valčeka, kde je tlak vyvíjaný na prášok maximálny, môže dôjsť k jeho prehriatiu až roztaveniu, potom pod krajnými časťami môže byť teplota ohrevu nedostatočná na kvalitné pečenie, čo môže spôsobiť, že nanesená vrstva bude čip počas prevádzky.

Nerovnomerné zahrievanie prášku je v tomto prípade spôsobené jeho tekutosťou, vďaka ktorej sa mení hustota vrstvy prášku a následne jeho elektrický odpor po šírke valca. Aby sa stabilizovalo zahrievanie prášku pozdĺž šírky valca, jeho vonkajší kontaktný povrch je konkávny.

Metóda spekania vyvinutá v INDMASH NASB sa čoraz viac využíva v priemysle, v ktorej sa silová aktivácia uskutočňuje odstredivými silami a prášok a súčiastka sa počas procesu spekania zahrievajú indukčnou metódou.

Významnou výhodou tohto spôsobu spekania je, že pôsobením odstredivých síl na každú práškovú časticu je súčasne zabezpečená kvalitná tvorba povlaku po celej dĺžke povrchu dielca. Okrem toho sa tento proces spekania vďaka súčasnému zahrievaniu a formovaniu povlaku vyznačuje vysokou produktivitou s minimálnou oxidáciou povrchu dielu a prášku.

Indukčným odstredivým spekaním sa na vnútorné, vonkajšie a koncové povrchy valcových častí v širokom rozsahu priemerov nanášajú povlaky odolné proti treniu a opotrebeniu. Na tento účel sa používajú špeciálne odstredivé zariadenia. Diel sa zvyčajne otáča okolo horizontálnej osi pomocou externého induktora, čo umožňuje získať rovnomernú hrúbku povlaku pozdĺž dĺžky dielu a nanášať povlaky v otvoroch s malým priemerom.

Podľa typického technologického postupu odstredivého indukčného spekania sa do otvoru v ochrannom oceľovom plášti vloží dielec typu „rukáv“, do otvoru sa naleje zmes prášku a taviva, otvor sa uzavrie z oboch koncov dielu s nepriľnavými tesneniami a krytmi.

Takto zostavené zariadenie je upevnené na vretene odstredivého zariadenia, ktoré predtým zabezpečilo potrebnú polohu vzhľadom na induktor. Potom sa vreteno otočí a napájací obvod induktora sa zapne. Teplota ohrevu dielu je riadená vhodným systémom.

Po spekaní práškového materiálu a spekaní povlaku sa induktor vypne, pričom sa zachováva rotácia vretena. Rotácia sa zastaví, keď sa diel ochladí na 350-600 ° C, potom sa zariadenie vyberie z inštalácie a ochladí sa na prirodzenú teplotu. Výsledný náter sa spracuje na požadovanú veľkosť.

Metalizér elektrický oblúk - súprava zariadení na oblúkovú metalizáciu povrchov dielov a zariadení za účelom ochrany proti korózii a obnovy opotrebovania nástrekom kovových povlakov. Na prácu sa používa hliník, zinok, oceľ a ich zliatiny. Výsledný náter má zvýšenú odolnosť proti opotrebovaniu a antikorózne vlastnosti.

Ponúkame nasledovné metalizátory:

Súprava zariadenia na metalizáciu elektrickým oblúkom TSZP-LD/U2 300

Účel zostavy zariadenia na metalizáciu elektrickým oblúkom TSZP-LD/U2 300:

Hlavným účelom je nanášanie antikoróznych náterov na veľké plochy: mosty, kovové konštrukcie, prístroje, nádrže, výfukové šachty GPA, komíny. S touto súpravou je možné po montáži vykonávať hliníkovanie a galvanizáciu konštrukcií. Inštalácia sa vyznačuje výkonom, vysokou spoľahlivosťou, jednoduchou konfiguráciou. Je široko používaný v Rusku av zahraničí na ochranu štruktúr pred koróziou v morskej a sladkej vode a v atmosfére. Konštrukcia inštalácie zahŕňa napájaciu jednotku, vzdialený blok tlačných motorov s riadiacim systémom a horákom. Využitie je možné ako v dielni, tak aj v teréne

Kompletná sada zariadení na metalizáciu elektrickým oblúkom TSZP-LD/U2 300:

• Ručná pištoľ LD/U2 s otvoreným a uzavretým systémom trysiek
• Striekanie drôtu sa vykonáva stlačeným vzduchom
• Nastaviteľné pre priemer 1,6, 2,0 a 2,5 mm
• Súprava hadíc LD/U2 300 A, dĺžka 3,5 m, komplet s koncovkami
• Prívodná hadica LD/U2, 8 m dlhá, s rýchloupínaním na jednej strane
• Súprava náradia na údržbu súpravy zariadení
• Dokumentácia v ruštine
• Podávač drôtu

Technické údaje:

Účel súpravy vybavenia:

Hlavným účelom je automatizované nanášanie ochranných kovových povlakov na obzvlášť zložité povrchy dielov a zariadení. Vyznačuje sa veľkým súborom nastavení, jednoduchým používaním a jednoduchým naučením sa pracovať. Okrem toho môže byť použitý ako súčasť automatizovaných komplexov.

Skupina spoločností TSZP dodáva inštalácie a komplexy, vybavuje ich priemyselnými robotmi Kuka a ABB, manipulátormi, rotátormi, zvukotesnými komorami, odsávacími a prietokovými vetracími systémami a vzduchovými filtrami. Okrem toho zabezpečujeme údržbu, dodávku náhradných dielov a uvedenie náterových systémov do prevádzky. Vždy nás môžete kontaktovať pre kvalifikovanú pomoc.

Kompletná sada zariadení na metalizáciu elektrickým oblúkom TSZP SPARK 400:

Technické údaje:

Proces pokovovania elektrickým oblúkom je známy už dlhú dobu a od 50. rokov minulého storočia je široko používaný na antikoróznu ochranu kovových konštrukcií. Pri pokovovaní elektrickým oblúkom sa používa nepriamy elektrický oblúk, ktorý horí medzi dvoma vodičmi s prúdom. Roztavené kvapky kovu elektródy sú rozprašované v smere k obrobku prúdom stlačeného vzduchu alebo ochranného plynu. Keď sa drôt taví, je privádzaný do zóny horenia elektrického oblúka pomocou dvoch párov podávacích valcov. Schéma procesu je znázornená na ryža. 3.5.

K roztaveniu elektród dochádza hlavne v dôsledku energie uvoľnenej oblúkom v oblasti škvŕn v blízkosti elektród. Hmotnostná stredná teplota tekutého kovu rozprašovaného prúdom plynu je v rozmedzí od teploty topenia po teplotu varu. Takéto výrazné zahrievanie prídavného materiálu vedie k značným stratám legujúcich prvkov v dôsledku odpadu. Stabilný proces naprašovania zodpovedá režimom horenia oblúka bez skratov, čo je zabezpečené prítomnosťou dynamickej rovnováhy medzi priemernou rýchlosťou tavenia a rýchlosťou posuvu elektródy.

Ryža. 3.5
1 - drôtové elektródy; 2 - podávacie valce; 3 - izolátory; 4 - trubica dúchadla; 5 - detail

V tomto režime sa na konci elektród najskôr nahromadí roztavený kov a potom sa rozpráši prúdom plynu. Spolu s periodickým vyhadzovaním častí kovu z medzielektródovej medzery počas metalizácie dochádza aj k kontinuálnemu prúdovému odtoku prehriateho kovu z povrchu elektród. Veľkosti rozprášených častíc pri metalizácii elektrickým oblúkom sú približne 100 μm, čo zodpovedá hmotnosti častíc 1,4 x 10-9 kg. Maximálna veľkosť častíc, až na zriedkavé výnimky, nepresahuje 200 mikrónov. Kov, ktorý opustil elektródy, sa naďalej drví pod vplyvom plynodynamických síl prúdu vzduchu. Okrem toho táto disperzia do značnej miery závisí tak od tlaku transportného plynu, ako aj od vlastností roztaveného kovu, vrátane jeho prehriatia.

Pokovovanie elektrickým oblúkom sa vykonáva pri tlaku stlačeného vzduchu alebo ochranného plynu 0,5-0,6 MPa. Intenzita prúdu počas metalizácie elektrickým oblúkom sa mení v rámci:

• od 35 do 100 A pre kovy s nízkou teplotou topenia (hliník a zinok);
• od 70 do 200 A pre ocele a zliatiny na báze železa a medi.

Napätie sa pohybuje od 20 do 35 V. Produktivita pri striekaní zinku je až 32 kg / h, hliník - až 9 kg / h.

Rýchlosť pohybu kovových častíc v prúde plynu sa pohybuje od 120 do 300 m/s. To určuje krátke trvanie ich prenosu na povrch dielu (čas letu sú tisíciny sekundy) a významnú kinetickú energiu, ktorá sa v momente dopadu na povrch dielu premení na teplo a spôsobí dodatočné zahrievanie dielu. kontaktná zóna. Náraz v momente kontaktu s povrchom dielca spôsobí zhutnenie metalizovanej vrstvy a zníži jej pórovitosť na 10-20%.

Oblúková metalizácia môže produkovať vrstvy v širokom rozsahu hrúbok od 10 µm do 1,5 mm pre žiaruvzdorné kovy a 3,0 mm pre taviteľné kovy. Produktivita metalizácie elektrickým oblúkom je 3-20 kg/h.

Metalizovaná vrstva môže byť nanesená na vonkajší a vnútorný povrch konštrukcií pod uhlom striekania roztaveného kovu vzhľadom k povrchu dielu od 45° do 90°. Na získanie vysokokvalitného povlaku je prúd striekaného kovu nasmerovaný kolmo na obrobok a vzdialenosť od trysky metalizátora k produktu (dielu) nie je väčšia ako 150-200 mm. V tabuľke. 3.4 uvádza údaje o vplyve vzdialenosti nástreku na charakteristiky metalizovanej vrstvy.

Tabuľka 3.4. Fyzikálno-mechanické vlastnosti povlaku pri rôznych vzdialenostiach pokovovania.

Aby sa zvýšila účinnosť poťahovania elektrickým oblúkom, zintenzívňuje sa fúkaním prúdom plynu, aplikáciou elektromagnetických polí naň alebo použitím výbojov s veľmi vysokou prúdovou hustotou na elektródach. Vysoká prúdová hustota sa dosiahne zmenšením prierezu elektród alebo použitím vysokoprúdových výbojov. Hutnenie metalizovaných vrstiev je zabezpečené kombináciou procesu striekania a tryskania. Výstrel je vedený tak, aby jeho nárazy spôsobili plastickú deformáciu čerstvo nanesenej vrstvy.

Povrch určený na pokovovanie musí byť zbavený nečistôt, olejov, hrdze. Príprava povrchu sa najčastejšie robí otryskaním (pieskovanie). Pred povrchovou úpravou odmastite. Aby sa zabezpečila uspokojivá priľnavosť, čas medzi prípravou a pokovovaním by nemal presiahnuť 2 hod. Pre zníženie tepelných vnútorných napätí by sa mal proces pokovovania vykonávať s prerušeniami medzi jednotlivými prechodmi, aby sa zabránilo prehriatiu pokovovaného povrchu.

Najprv sa kov nanesie na časti dielu s ostrými prechodmi, rohmi, zaobleniami, rímsami a potom sa celý povrch pokovuje, čím sa kov rovnomerne zväčší. Požadované rozmery, kvalita povrchovej úpravy a správny geometrický tvar povrchov pokrytých striekaným kovom sa získajú pri konečnom opracovaní.

Metalizácia s následným lakovaním sa používa na ochranu oceľových konštrukcií, označovaných ako kombinované nátery. Životnosť kombinovaných náterov vďaka synergii je výrazne väčšia ako súčet životnosti každej vrstvy samostatne, preto by sa mali používať na dlhodobú protikoróznu ochranu oceľových konštrukcií, ktoré sa budú používať v stredne a vysoko agresívnom prostredí vo vnútri budov. , vonku a pod prístreškami, ako aj v tekutých organických a anorganických médiách. Nátery získané metódami pokovovania elektrickým oblúkom sa používajú na ochranu oceľových konštrukcií a železobetónových podpier mostov, palivových nádrží, potrubí, zariadení používaných v tepelných sieťach, ropnom a chemickom priemysle.

Výplňové materiály

Výber materiálu na náter závisí od prevádzkových podmienok a hlavných procesov opotrebovania, ktoré sa vyskytujú na povrchoch. Hlavným typom výplňového materiálu je kontinuálna drôtová elektróda. Používajú sa plné drôty aj práškové drôty s priemerom 1,0 až 2,5 mm. Rýchlosť podávania drôtu sa pohybuje od 220 do 850 m/h.

Plné drôty sa používajú najmä na vytváranie povlakov na povrchoch pre pevné uloženia (z nízkouhlíkových ocelí Sv-08, Sv-10GA) a mobilné spoje (z vysokouhlíkových ocelí Np-50, Np-85 a legovaných ocelí Np-30Kh13, Np-40Kh13, Np-60X3V10F). Na získanie povlakov s vysokou tvrdosťou sa používajú drôty s tavivom.

Na vytváranie antikoróznych povlakov sa používajú vysokolegované drôty na báze železa (Sv-08Kh18N8G2B, Sv-07Kh18N9TYu, Sv-06Kh19N9T, Sv-07Kh19N10B, Sv-08Kh19N10G2B, Sv-9 vrtný drôt z kovu od 0,06M31). nikel, zinok, meď atď.).

Hlavnými neželeznými antikoróznymi materiálmi aplikovanými metódou metalizácie elektrickým oblúkom na oceľové konštrukcie a výrobky sú zinok, hliník a ich zliatiny. Zinkové povlaky sú odolné voči korózii v morskej vode a morskej atmosfére. Najväčší vplyv na rýchlosť korózie zinku v priemyselnej atmosfére priemyselných miest má obsah oxidov síry v ňom, ako aj iných látok (napríklad pary chlóru a kyseliny chlorovodíkovej), ktoré so zinkom tvoria hygroskopické zlúčeniny.

Oblúkové pokovovanie Proces poťahovania, ktorý využíva elektrickú energiu na ohrev/tavenie materiálu drôtu. Do dvoch spotrebných drôtov je privádzaný jednosmerný prúd rôznej polarity, vďaka čomu sa zapáli oblúk, drôty sa roztavia a oddelené častice materiálov sa prúdom stlačeného vzduchu prenesú na povrch nástreku.
Použitie jednosmerného prúdu umožňuje stabilizovať oblúkový výboj a starostlivo kontrolovať parametre depozície.

Ryža. jeden. Oblúkové pokovovanie

Zvláštnosti
Pokovovanie elektrickým oblúkom sa vyznačuje v porovnaní s inými technológiami vynikajúcim výkonom, vysokou účinnosťou. Zariadenia na pokovovanie elektrickým oblúkom sa navyše vyznačujú jednoduchou obsluhou, nenáročnosťou na používanie, nízkymi nárokmi na pripojovaciu infraštruktúru, čo umožňuje jeho použitie ako v dielni so stacionárnymi rozvodmi elektriny a stlačeného vzduchu, tak aj v podmienkach mimo dielne, kde stačí dodatočne použiť široko používané priemyselné kompresory a generátory.
Materiály na metalizáciu elektrickým oblúkom sa vyrábajú vo forme drôtov vrátane práškových.
Pokovovanie elektrickým oblúkom zahŕňa použitie elektrickej energie na roztavenie materiálu. Absencia otvoreného plameňa a spaľovania ako takého umožňuje použitie elektrického oblúkového pokovovania v uzavretých priestoroch. Široko známe je použitie pokovovania elektrickým oblúkom na striekanie vnútorných povrchov nádrží na skladovanie a prepravu potravín a ropných produktov, balastných nádrží; je povolené používať metalizáciu vo vnútri vetraných baní a pod.
Rozsah použitých materiálov je obmedzený povinnou prítomnosťou vodivých prvkov v dodávanom materiáli. Pokovovanie elektrickým oblúkom nie je použiteľné na nanášanie polymérov, keramiky a iných nevodivých materiálov.

Aplikácia
Najčastejším využitím oblúkovej metalizácie je nanášanie nízkotaviteľných materiálov (Zn, Al, ich zliatiny). Náterové systémy na báze zinku, hliníka, zliatin na ich báze, ako aj s prídavkom horčíka, titánu a ďalších prvkov sa vyznačujú nízkym elektrochemickým potenciálom, čo umožňuje ich použitie na ochranu konštrukčných ocelí pred koróziou.
Takéto nátery zabraňujú korózii nielen tým, že izolujú oceľové povrchy od korozívnych účinkov prostredia, ako sú farby a laky. Elektródový potenciál, ktorý je vzhľadom na oceľ záporný, galvanicky chráni povrch pred koróziou aj v prípade lokálneho poškodenia povlaku. Okrem toho pri použití takýchto povlakov v zásade nie je možné vyvinúť koróziu pod filmom, ktorá sa veľmi často vyskytuje pri použití farieb a lakov.
Ďalšou významnou výhodou metalizačných povlakov je vysoká priľnavosť kovových povlakov. Časom sa navyše priľnavosť vzájomnou difúziou kovov len zvyšuje, pričom akýkoľvek lak skôr či neskôr priľnavosť stráca a odlupuje sa pre zásadnú heterogenitu materiálov.

Obr.2. Aplikácia antikorózneho náteru na zónu premenlivej zmáčavosti offshore plošiny.

Okrem antikoróznych náterov je možné použiť pokovovanie elektrickým oblúkom na nanášanie náterov odolných voči opotrebovaniu.
Použitie špeciálne navrhnutých plnených drôtov zahŕňa trojstupňový proces tvorby povlaku: po prvé, plášť plneného drôtu sa taví z energie metalizátora, tavenie je endotermická reakcia; Teplo uvoľnené pri tavení plášťa roztaví vsádzkovú zmes, ktorá vypĺňa materiál kordu.
Pokovovanie elektrickým oblúkom, na rozdiel od široko používaného vysokorýchlostného nástreku pre povlaky odolné proti opotrebovaniu, má vyššiu produktivitu a mobilitu, čo z neho robí vynikajúcu alternatívu na vytváranie povlakov odolných voči opotrebovaniu, zatiaľ čo povlaky EDM sú oveľa lacnejšie, ale charakteristickým znakom z povlakov HVOF je vysoká pórovitosť, ktorá môže v niektorých prípadoch viesť ku korózii, ako aj k nižšej úrovni priľnavosti.

Metalizácia elektrickým oblúkom je postup nanášania kovu malej hrúbky po vrstvách na ohrievané výrobky. V tomto prípade je výška elektrického oblúka minimálna a roztavený drôt je rozptýlený prúdom plynu smerujúcim pozdĺž osi výplňového materiálu. Táto technológia bola vyvinutá už v 50. rokoch minulého storočia a je široko používaná na ochranu štruktúr na rôzne účely pred koróziou.

Na vykonanie metalizácie sa používa nepriamy elektrický oblúk, horiaci medzi vodivými drôtenými prvkami. Elektródový kov zahriaty na kvapôčkový stav sa nastrieka na obrobok prúdom ochranného plynu alebo stlačeného vzduchu. Ako sa aditíva topia, súčasne vstupujú do oblasti oblúka dvoma pármi valcov.

Antikorózna ochrana metódou metalizácie sa vyznačuje:

• nízka spotreba energie;
• vysoká produktivita a účinnosť spotreby striekanej prísady;
• možnosť vytvorenia povlaku s hrúbkou až 15 mm bez obmedzenia veľkosti dielov;
• malý teplotný vplyv na základný materiál spracovávaných produktov;
• spoľahlivosť, jednoduchosť údržby zariadenia;
• možnosť úplnej alebo čiastočnej automatizácie procesu, vytváranie výrobných liniek.

Metalizácia pomocou elektrického oblúka má aj nevýhody:

• obmedzený rozsah výplňového materiálu;
• obsah veľkého počtu oxidov v povlaku, ktoré znižujú rázovú húževnatosť;
• nedostatočne vysoká priľnavosť k základnému materiálu;
• vysoká pórovitosť vrstiev, ktorá bráni nepretržitej prevádzke produktov v korozívnom prostredí bez dodatočnej ochrany.

Technológia spracovania kovov

Prietok roztavených plniacich drôtov s prierezom 1,5–2 mm sa uskutočňuje cez otvory v horáku. Medzi plniacimi tyčami je vzrušený elektrický oblúk, ktorý spôsobuje ich roztavenie.

Z dýzy umiestnenej v strede zariadenia na pokovovanie vychádza stlačený vzduch, ktorý zachytáva malé kvapky roztaveného kovu a prenáša ich na ošetrovaný povrch.

Na atomizáciu a prenos taveniny sa zvyčajne používa stlačený vzduch. Ak sa ako výplňový materiál na oblúkové nanášanie používa nehrdzavejúca oceľ alebo hliníkové zliatiny, potom sa používa dusík.

Intenzita toku zriedenej prísady počas pokovovania elektrickým oblúkom sa volí v súlade s požadovaným režimom oblúka, ktorý ovplyvňuje vzdialenosť medzi prvkami drôtu.

Metalizéry s elektrickým oblúkom majú nasledujúce štandardné režimy prevádzky:

• napätie - 24-35 V;
• prúdová sila - 75 - 200 A;
• tlak privádzaného vzduchu - 0,5 MPa;
• výroba zariadení - 30–300 g / min.

Proces metalizácie elektrickým oblúkom je stabilný pri jednosmernom prúde, umožňuje vytvárať nánosy s jemnozrnnou štruktúrou.

Obrázok ukazuje hlavné prvky metalizátora:

• 1 - trysky;
• 2 – miesto vstrekovania prídavného materiálu;
• 3 – miesto výstupu stlačeného vzduchu.

Povrch, ktorý sa má pokovovať, je predbežne očistený od olejov, nečistôt a koróznych centier. Príprava veľkých výrobkov sa vykonáva pieskovaním alebo tryskaním po predbežnom odmastení.

Na zvýšenie priľnavosti by čas medzi ukončením prípravných prác a realizáciou náteru elektrickým oblúkom nemal byť dlhší ako 120 minút.

Aby sa minimalizovalo tepelné namáhanie a zabránilo sa prehriatiu produktov, metalizácia vrstva po vrstve sa vykonáva s prerušeniami chladenia a tvorby povlaku.

Kov sa najskôr aplikuje na časti výrobku v miestach ostrých prechodov, zaoblení, rohov, ríms alebo ríms. Potom sa hlavné plochy pokovujú za predpokladu, že sa aditívum aplikuje rovnomerne v jednom alebo niekoľkých prechodoch.

Požadovaná forma, rozmery a tvary výrobku sa získajú po striekaní elektrickým oblúkom pri konečnom spracovaní.

Výplňové materiály

Ako výplňový materiál sa s výhodou používa valcovaný drôt s kontinuálnou dĺžkou. Prísady sa dodávajú v dvoch typoch:

• pevná časť;
• prášok.

Prietok je priradený 220–850 m/h.

Na vytvorenie ochrannej vrstvy kovových prvkov s ich následným pristátím alebo s pevným spojením sa používa pevný drôtený závit. Na vytvorenie povrchov so zvýšenou tvrdosťou počas metalizácie elektrickým oblúkom by sa mali použiť práškové tyče.

Na vytváranie antikoróznych vrstiev sa používajú vysokolegované výplňové materiály na báze železa a drôty z neželezných kovov.

Na aplikáciu pokovovaním elektrickým oblúkom sa najčastejšie používa hliník, zinok a zlúčeniny na ich báze.

Prísada z cievok prichádza cez dve flexibilné hadice do metalizátora. Kazety a diaľkové ovládanie sú umiestnené na podstavci 3 a možno ich otáčať pozdĺž zvislej osi.

Elektrický oblúkový prístroj na metalizáciu EDM-3 má nízku hmotnosť (1,8 kg) a možnosť horizontálneho otáčania kazety a riadiacej jednotky umožňuje pohodlné používanie.

Elektrický oblúkový prístroj inej konštrukcie, EM-6, sa montuje na podperu sústruhu, na ktorého hriadeli je namontovaná striekaná časť. Medzi metalizátor a výrobok je pripevnený oceľový lievik. Na jeho povrch sa nanáša práškový grafit, tekuté draselné alebo sodné sklo. Vďaka tomuto riešeniu sa účinnosť použitia výplňového materiálu zvyšuje o 10–15 %.

Striekací systém elektrického oblúkového prístroja bol modernizovaný inštaláciou vzduchovej dýzy v tvare kužeľa. To umožňuje zmenšiť uhol otvorenia kužeľa, zvýšiť energiu prúdu striekania a nanášať vrstvy pod tlakom 0,45–0,5 MPa.

Konštrukčné prvky elektrického oblúkového zariadenia na metalizáciu EM-6:

1. Metalizér.
2. Kónická tryska.
3. Položka, ktorá sa má spracovať.
4. Náplň.
5. Zariadenie používané na pohyb podpery stroja spolu s oblúkovým metalizátorom v pozdĺžnom smere.