Плазмова наплавка - інноваційний метод нанесення на поверхню зношених виробів спеціальних покриттів з високим показником зносостійкості. Вона виконується для відновлення деталей машин і механізмів, а також при їх виробництві.
1 Плазмова наплавка - загальна інформація про методику та її гідності
Ряд вузлів і механізмів різноманітних апаратів і машин в наші дні функціонують в складних умовах, що вимагають від виробів відповідати відразу декільком вимогам. Найчастіше вони зобов'язані витримувати вплив агресивних хімічних середовищ і підвищених температур, і при цьому зберігати свої високі характеристики.
Виготовити подібні вузли з якого-небудь одного металу або іншого матеріалу практично нереально. Та й з фінансової точки зору такий складний виробничий процес реалізовувати недоцільно.
Набагато розумніше і вигідніше випускати такі вироби з одного, максимально міцного, матеріалу, а потім наносити на них ті чи інші захисні покриття - зносостійкі, жаростійкі, кислототривкі і так далі.
В якості такої "захисту" можна використовувати неметалеві і металеві покриття, які за своїм складом відрізняються один від одного. Подібне напилення дозволяє надавати виробам необхідні їм діелектричні, теплові, фізичні та інші характеристики. Одним з найбільш ефективних і при цьому універсальних сучасних способів покриття матеріалів захисним шаром визнається напилення і наплавлення плазмовою дугою.
Суть застосування плазми досить проста. Для покриття використовується матеріал у вигляді дроту або гранульованого дрібного порошку, який подається в струмінь плазми, де він спочатку нагрівається, а потім розплавляється. Саме в розплавленому стані захисний матеріал і потрапляє на деталь, подвергаемую наплавленні. У той же самий час відбувається і її безперервний нагрів.
Переваги такої технології такі:
- плазмовий потік дозволяє наносити різні за своїми параметрами матеріали, причому в кілька шарів (за рахунок цього метал можна обробляти різними покриттями, кожен з яких має власні захисні особливості);
- енергетичні властивості плазмової дуги допускається регулювати в широких межах, так як вона вважається самим гнучким джерелом тепла;
- потік плазми характеризується дуже високою температурою, завдяки чому він без праці розплавляє навіть ті матеріали, які описуються підвищеної тугоплавкостью;
- геометричні параметри і форма деталі для наплавлення не обмежують технічні можливості плазмового способу і не знижують його результативність.
Виходячи з цього, можна зробити висновок про те, що ні вакуумний, ні гальванічний, ні будь-якої іншої варіант напилення не може зрівнятися за своєю ефективністю з плазмовим. Найчастіше він використовується для:
- зміцнення виробів, які піддаються постійним високим навантаженням;
- запобігання від зносу і іржавіння елементів запірно-регулюючої та запірної газової арматури (напилення металу за допомогою плазми в рази збільшує їх стійкість);
- захисту від негативного впливу високих температур, що викликають передчасний знос виробів, використовуваних скляними підприємствами.
2 Технологія описуваної наплавлення і її тонкощі
Наплавлення металу плазмою виконується за двома технологіями:
- в струмінь вводять пруток, дріт або стрічку (вони виконують функцію присадочного матеріалу);
- в струмінь подають порошкову суміш, яка захоплюється і переноситься на поверхню наплавляемого вироби газом.
Струмінь плазми може мати різну компоновку. За цим показником її поділяють на три види:
- Закрита струмінь. З її допомогою найчастіше виконують напилення, металлизацию і загартування металу. Дуга в даному випадку характеризується порівняно невеликою інтенсивністю полум'яного потоку, що обумовлюється високим рівнем віддачі тепла в атмосферу. Анодом при описаної компонуванні виступає або канал пальника, або її сопло.
- Відкрита струмінь. При цьому компонуванні деталь нагрівається набагато більше, анодом є пруток або безпосередньо оброблюваний виріб. Відкрита струмінь рекомендована для нанесення захисних шарів або для різання матеріалу.
- Комбінований варіант. Компонування, створена спеціально для виконання плазменно-порошкової наплавки. При такому варіанті одночасно запалюють дві дуги, а анод підключать до сопла пальника і до наплавляти виробу.
При будь-компонуванні як газів, які використовуються для утворення полум'я, застосовують кисень, аргон, повітря, гелій, водень або азот. Фахівці стверджують, що максимально якісне напилення і наплавлення металу забезпечують гелій і аргон.
3 Комбінований плазмотрон для наплавлення
Плазменно-порошкове наплавлення на більшості сучасних підприємств здійснюється саме в комбінованих агрегатах. У них металевий присадний порошок розплавляється між соплом пальника і електродом з вольфраму. А в той час, коли дуга горить між деталлю і електродом, починається нагрівання поверхні наплавляємого вироби. За рахунок цього відбувається якісне і швидке сплавлення основного і присадочного металу.
Від шкідливого впливу навколишнього повітря наплавляюча поверхню охороняється інертним газом. Він надходить в сопло (зовнішнє) установки і надійно захищає дугу, оточуючи її. Транспортуючим газом з інертними характеристиками здійснюється і подача порошкової суміші для присадки. Вона надходить із спеціального живильника.
В цілому стандартний плазмотрон комбінованого типу дії, в якому проводиться напилення і наплавлення металу. складається з наступних частин:
- два джерела живлення (один живить "непряму" дугу, інший - "пряму");
- живильник для суміші;
- опору (баластні);
- отвір, куди подається газ;
- сопло;
- осцилятор;
- корпус пальника;
- труба для подачі несе порошкову композицію газу.
4 Основні особливості наплавлення металу по плазмової технології
Максимальна продуктивність плазмотрона відзначається тоді, коли застосовується дротова токоведушая присадка. Дуга в даному випадку горить між цим дротом (вона є анодом) і катодом агрегату. Описаний метод незначно проплавляющей основний матеріал. Але він не дає можливості виконати рівномірний і тонкий наплавочні шар.
Якщо ж використовується порошок, напилення і наплавлення дозволяють отримувати вказаний тонкий шар з максимальними показниками зносостійкості і жароміцних. Зазвичай складовими порошкової суміші для наплавлення є кобальт і нікель. Після використання таких порошків поверхню деталі немає потреби обробляти додатково, так як її захисний шар не має ніяких дефектів.
Плазмового напилення в порівнянні з наплавленням описується більшою швидкістю струменя плазми і більш щільним тепловим потоком. Обумовлений цей факт тим, що при напиленні найчастіше застосовуються метали і сполуки з високим рівнем тугоплавкости (бориди, силіциди, тантал, карбіди, вольфрам, оксиди цирконію, магнію і алюмінію).
Додамо, що розглянутий у статті метод наплавлення за своїми технічними характеристиками (інтервал робочих напруг і струмів, витрата інертного газу і так далі) мало чим відрізняється від плазмового зварювання. А цей вид виконання зварювальних заходів фахівці освоїли в наші дні в досконало.
Трубогиб ручний ТР і інші марки - розглядаємо типи цього пристосування
У цій статті ми розглянемо різні механічні трубогиби, які можна використовувати руками, застосовуючи тільки мускульну.
Види зварювальних апаратів - огляд популярних моделей
