374 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
374
Рис. 4.
Схема плазмотрона ПНК-50: 1- катод; 2 – пусковая секция; 3 - секции
межэлектродной вставки; 4 - переходная секция; 5 – анод; 6 - узел кольцевого ввода порошка
с газодинамической фокусировкой; 7 – плазмообразующий газ; 8 – защитный газ (завеса
анода); 9 – порошок с транспортирующим газом; 10 – фокусирующий газ.
Добавка пропана в транспортирующий и фокусирующий газы (воздух) так же
обусловлена желанием связать кислород и, таким образом, снизить окисление порошка.
Кроме того, в узле кольцевого ввода порошка с газодинамической фокусировкой большие
расходы транспортирующего и фокусирующего воздуха и добавка пропана, за счёт его
сгорания, исключает существенное захолаживание плазмы.
Параметры процесса напыления покрытия в потоке плазмы с использованием
радиально-кольцевой инжекции дисперсного порошкового сплава на никелевой основе ПР-
Н77Х15С3Р2-3 дисперсностью 40/100 мкм, и полученная при этом пористость покрытия
приведены в таблице.
Таблица
Параметры режима напыления и пористость полученного покрытия
№ режима Напряжение,
В
Сила тока,
А
Средняя температура
частиц порошка
Пористость, %
1
265
140
2189 ± 199
9,0
2
258
170
2249 ± 220
5,4
3
250
200
2292 ± 236
6,1
4
243
230
2383 ± 250
5,6
Перед напылением поверхность образцов подверглась пескоструйной обработке.
Дистанция напыления составляла 170 мм. В качестве плазмообразующего и
транспортирующего газов использовали смесь воздуха и пропан-бутана, в качестве завесы
анода – пропан-бутан. Расход плазмообразующего газа – 3 г/с, расход как
транспортирующего, так и фокусирующего газов составлял 0,9 г/с.
Для снятия внутренних напряжений, возникающих в покрытиях после напыления,
выполняли отжиг при температуре 350 ºС в течение 4 часов.
Анализ температур нагрева частиц в плазменной струе был выполнен при помощи
аппаратуры и методики, разработанной в ИТПМ СО РАН [10].
Металлографические исследования полученных покрытий проводились на
микроскопе МИМ-8М. Микротвёрдость частиц покрытия измеряли на микротвердомере
ПМТ-3 при нагрузке на индентор 20 г.