Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3

Materials Science

in Machine Building

____________________________________________________________________

370

УДК 621.793.71

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКОВОГО ПОКРЫТИЯ

ПРИ ПЛАЗМЕННОМ НАПЫЛЕНИИ С КОЛЬЦЕВОЙ ИНЖЕКЦИЕЙ ПОРОШКА

А.О. ТОКАРЕВ, доктор техн. наук, доцент

В.И. КУЗЬМИН, канд. техн. наук, доцент

Я.К. МАЛЫГИНА, аспирант

(СГУВТ, г. Новосибирск)

Токарев А.О.

- 630099, г. Новосибирск, ул. Щетинкина, 33

Сибирский государственный университет водного транспорта,

e-mail:

Рассмотрено влияние параметров запылённого плазменного потока на структуру

порошковых металлических покрытий. Показано, что дефекты покрытия, такие как: поры,

несплошности, отслоения по контактной поверхности, связаны с неоднородностью

запылённого потока. Для улучшения качества покрытий, получаемых воздушно-плазменным

напылением, усовершенствована конструкция плазмотрона. Наличие секционированной

межэлектродной вставки и узла кольцевой инжекции порошка позволяет существенно

увеличить эффективность нагрева частиц в потоке плазмы. В результате удаётся напылять

покрытия с пористостью менее 1 %. Это увеличивает твёрдость слоя покрытия и позволяет

исключить из технологического процесса нанесения износостойких покрытий операцию

оплавления.

Ключевые слова:

плазменное напыление, кольцевая инжекция, самофлюсующиеся

порошки, износостойкие покрытия

Введение

Нанесение металлических порошковых сплавов в потоке термической плазмы

является эффективным и экономичным методом создания на поверхностях деталей

машин, долговечных износостойких и защитных покрытий. Большое внимание при

выборе технологии и параметров напыления уделяют получаемой структуре

покрытия, особенно в зоне его взаимодействия с основой, а также пористости

нанесённого слоя. Именно эти показатели во многом определяют служебные

характеристики детали с упрочнённой поверхностью:

износостойкость,

жаростойкость, контактную выносливость и др. Для большинства применяемых

технологий газотермического порошкового напыления пористость полученного

покрытия составляет от 5 до 15%. Причём, контактный слой является зоной с

наибольшим количеством дефектов. Это связано с технологией напыления и с

особенностью взаимодействия частиц, транспортируемых плазменным потоком, с

поверхностью деталей.

Технологический процесс нанесения металлического самофлюсующегося

сплава при газотермическом напылении можно представить схемой на рисунке 1, а

процесс взаимодействия частиц запылённого потока с основой - схемой на рисунке 2.