Способ нанесения металлического порошкового покрытия на поверхность металлических подложек

Изобретение относится к способу нанесения металлического порошкового покрытия на поверхность металлической подложки. Осуществляют обезжиривание, механическую обработку поверхности металлической подложки и электродуговое напыление порошка, который подают из сопла-электрода горелки посредством транспортирующего газа в зону электрической дуги между соплом-электродом и металлической подложкой. В качестве транспортирующего газа используют смесь воздуха и горючего газа. Технический результат заключается в повышении качества напыления покрытия. 3 ил.

 

Изобретение относится к технологии нанесения металлического покрытия на поверхность различных металлических деталей и может быть использовано, например, для ремонта и изготовления металлических деталей машиностроения.

Известные способы газопламенного напыления основаны на том, что определенная смесь кислорода (или воздуха) с горючим газом поступает в горелку, где поджигается, образуя факел. В который подается порошковый материал, где он нагревается до пластичного состояния и наносится на основу, образуя покрытие (см. книгу В.А. Линик, П.Ю. Пекшев. «Современная техника газотермического нанесения покрытий». - М.: Машиностроение, 1985, с. 7).

Недостатком такого покрытия является низкая (3-5 МПа) прочность сцепления с основой. Поэтому требуется дополнительный технологический отжиг в вакууме или оплавление на воздухе для упрочнения сцепления покрытия.

Известен также «Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей», включающий механическую обработку изношенной поверхности, нагрев, газопламенное напыление износостойкого слоя с последующим оплавлением поверхности покрытия, отличающийся тем, что предварительно осуществляют электродуговую наплавку изношенной поверхности с учетом припуска на последующую механическую обработку7, которую проводят с занижением номинального размера детали, затем осуществляют дробеструйную активацию обработанной поверхности, а газопламенное напыление осуществляют самофлюсующимся порошковым сплавом с последующим оплавлением нанесенного покрытия путем нагрева детали до температуры 950-1050°С, причем покрытие наносят с превышением номинального размера детали на величину усадки покрытия после полного охлаждения детали (Патент RU 2299115 МПК С23С 4/12, В23Р 6, В23K 9/04, опубл. 20.05.2007 г.).

Недостатком является сложная технология обработки поверхности из детали с газопламенным напылением с низкой производительностью.

Из известных наиболее близким по технической сущности является: «Способ металлизации изделий», включающий напыление покрытия на основу путем подачи проволок, подключенных к источнику питания, в направлении их пересечения, нагрева и плавления их электрической дугой, возбуждаемой между концами проволок, и распыления полученного расплавленного металла струей транспортирующего газа, отличающийся тем, что запуск дугового разряда осуществляют бесконтактным пробоем газового промежутка между концами проволок высоковольтным напряжением, нагрев и плавление проволок производят прерывистым знакопеременным дуговым разрядом со стабилизированной величиной тока, длительностью и частотой импульсов (Патент RU №2211267 МПК С23С 4/12, В05В 7/22 опубл.).

Недостатком изобретения является неравномерность горения дуги и нестабильности свойств покрытий.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение производительности и качества напыления, упрощения ее технологии обработки.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе напыления металлических порошковых материалов, включающем подготовку подложки и электрическую дугу, куда подается металлизированный порошок с транспортирующим его газом, состоящим из смеси воздуха и горючего газа (например, ацетилена С2Н2). Запуск дугового разряда осуществляют бесконтактным пробоем газового промежутка между сопловым наконечником + и поверхностью детали -. Пробой в среде горючего газа обеспечивает его горение, в результате которого происходит дополнительная ионизация промежутка между электродами, которая позволяет увеличить длину промежутка горения дуги, соответственно скорость и путь прохождения частичек металлизированного порошка, обеспечивая качественное расплавление частичек порошка и внедрение в поверхность детали.

На фиг. 1 изображена схема способа нанесения металлического порошкового покрытия на поверхность металлических подложек смесью горючего газа с воздухом, на фиг. 2 – схема способа нанесения металлического порошкового покрытия на поверхность металлических подложек аэрозолью горючей проводимостью, на фиг. 3 – схема способа напыления. Способ нанесения металлического порошкового покрытия на поверхность металлических подложек включает, фиг. 3, обезжиривание, механическую обработку, напыление с электродуговым оплавлением, в котором порошок подается из сопла - электрода 1, фиг. 1, транспортирующим газом, состоящим из смеси воздуха и горючего газа (аэрозолью проводимой горючей жидкости) в зону электрической дуги 2, где происходит ориентация и разгон металлических частиц порошка 3 электрическим полем, оплавление и схватывание на поверхности металла подложки 4, а стабильность горения электрической дуги поддерживается горением горючего газа.

Реализация способа осуществляется следующим образом. Производится очистка, фиг. 3, обезжиривание, механическая обработка металлической поверхности. Включается подача через сопло-электрод 1, фиг. 1, металлизированного порошка воздухом или аэрозолью жидкости под давлением. В межэлектродный зазор сопла-электрода 1 и металла подложки 4 пропускается ток, заданный устройством управления величины и длительности. Зажигается электрическая дуга 2, в которой мелкие частички порошка 3 расплавляются и ионизируются газы, ускоряясь к поверхности металлической подложки 4. Ударяясь о поверхность металлической подложки 4, расплавленные частички металла прочно соединяются с поверхностным слоем.

Использование предлагаемого способа напыления обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие преимущества:

- достигается быстрое и качественное напыление покрытия на поверхность подложки;

- возможна регулировка подачи количества и качества порошкового материала, которая совместно с оптимизацией тока заданной устройством управления величины и длительности позволяет наносить покрытие с заданными свойствами.

Применение последовательного напыления с заданным профилем объемной обложки и аэрозолью, проводимой горючей жидкостью водным раствором (например, водным раствором бензина в (3%) в дистиллированной воде с примесью молибдена и других легирующих элементов), фиг. 2, может использоваться для спекания формованной металлической детали заданного профиля.

Способ нанесения металлического порошкового покрытия на поверхность металлической подложки, включающий обезжиривание, механическую обработку поверхности металлической подложки и электродуговое напыление с оплавлением, отличающийся тем, что осуществляют электродуговое напыление порошка, который подают из сопла-электрода горелки посредством транспортирующего газа в зону электрической дуги между соплом-электродом и металлической подложкой, при этом в качестве транспортирующего газа используют смесь воздуха и горючего газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения катализаторов гидроочистки углеводородного сырья на основе аморфных металлических наночастиц относится к области нефтепереработки и может быть использован для очистки от серосодержащих и азотсодержащих соединений дизельного топлива и дизельно-масляных фракций.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу обработки ниппельной части резьбового соединения насосно-компрессорной трубы, и может быть использовано при строительстве нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин.

Изобретение относится к способу нанесения многокомпонентного покрытия путем электродуговой металлизации и предназначено для создания антифрикционных покрытий на поверхности деталей, работающих в условиях интенсивного износа поверхностного слоя.

Изобретение относится к способу формирования волокнистого композиционного покрытия на изделии из низко- или среднеуглеродистой конструкционной стали. Осуществляют нанесение покрытия на основе промышленного порошка ПР-10Р6М5 электронно-лучевым или плазменно-порошковым методом.

Изобретение относится к области металловедения, химико-термической обработке металлических изделий, к созданию наноструктурированных материалов конструкционного назначения, к проблеме трения и износа и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин в любой отрасли промышленности.

Группа изобретений относится к получению металлических наночастиц. Способ включает формирование потока ускоряемых металлических микрочастиц, плавление металлических микрочастиц, подачу потока образовавшихся жидких микрокапель в область цилиндрического осесимметричного электростатического поля, ось которого совпадает с осью потока жидких микрокапель, зарядку жидких микрокапель потоком электронов до состояния, в котором начинается их каскадное деление до металлических наночастиц, и осаждение выходящих из области цилиндрического осесимметричного электростатического поля металлических наночастиц на подложку.

Изобретение относится к области машиностроения и металлургии, в частности к комбинированным способам получения покрытий, и может быть использовано, в частности, для получения покрытий на деталях.

Изобретение относится к способу высокоскоростного газопламенного напыления многослойного композитного покрытия из порошковых материалов на металлическое изделие.

Изобретение относится к изготовлению узлов турбины, работающей в условиях высоких температур. Способ изготовления узла (10, 10а) турбины в виде расположенных между двумя платформами (46, 46΄) по меньшей мере двух аэродинамических профилей (12, 14), который формируют монолитным, включает создание первой защиты путем нанесения теплозащитного покрытия на по меньшей мере два соседних аэродинамических профиля (12, 14), при этом в процессе нанесения по меньшей мере одна область (16) одного аэродинамического профиля (14), находящегося в теневой зоне другого аэродинамического профиля (12, 14), остается необработанной, создание второй защиты в по меньшей мере одной необработанной области (16) одного аэродинамического профиля (14), находящегося в теневой зоне другого аэродинамического профиля (12, 14), путем модификации поверхности до нанесения теплозащитного покрытия или после его нанесения, причем первая и вторая технологии защиты отличаются одна от другой и вторая технология защиты приводит к модификации поверхности по меньшей мере одной области (16) одного аэродинамического профиля (14) из двух соседних аэродинамических профилей (12, 14), которая останется необработанной или которая осталась необработанной, путем нанесения покрытия, или травления, или придания шероховатости, или путем химического преобразования поверхности.

Изобретение относится к способам нанесения покрытия из алюминида титана на металлическое изделие и к металлическому изделию с указанным покрытием. Способ нанесения покрытия из алюминида титана на металлическое изделие включает холодное напыление алюминида титана на изделие для формирования покрытия из алюминида титана, причем покрытие из алюминида титана включает тонкую гамма/альфа2 структуру, а алюминид титана, нанесенный на изделие холодным напылением, имеет состав, включающий 45 мас.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу обработки ниппельной части резьбового соединения насосно-компрессорной трубы, и может быть использовано при строительстве нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для импульсного дозирования подачи порошка при газотермическом детонационном напылении слоя покрытия на физический объект.

Изобретение относится к лазерному плазмотрону для осаждения композитных алмазных покрытий и может быть использовано в машиностроении, в химической и электронной промышленности, в атомной энергетике.

Изобретение относится к способу и оборудованию для наплавки металлической детали (202) турбореактивного двигателя летательного аппарата, содержащей множество подлежащих наплавке металлических частей (203, 204).

Изобретение относится к способу формирования волокнистого композиционного покрытия на изделии из низко- или среднеуглеродистой конструкционной стали. Осуществляют нанесение покрытия на основе промышленного порошка ПР-10Р6М5 электронно-лучевым или плазменно-порошковым методом.
Изобретение относится к области химического, нефтехимического, нефтеперерабатывающего машиностроения и может быть использовано для защиты основного и вспомогательного оборудования указанных производств от воздействия агрессивных коррозионно-активных сред.

Изобретение относится к новому износостойкому защитному слою для поршневых колец двигателей внутреннего сгорания и к способу нанесения такого износостойкого защитного слоя при изготовлении поршневого кольца.

Изобретение относится к области металловедения, химико-термической обработке металлических изделий, к созданию наноструктурированных материалов конструкционного назначения, к проблеме трения и износа и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин в любой отрасли промышленности.

Изобретение относится к способам нанесения защитных покрытий, в частности коррозионностойких, антифрикционных и эрозионностойких покрытий, и может быть использовано для защиты изделий в химической, машиностроительной, авиационной, приборостроительной промышленности и других областях.

Изобретение относится к области машиностроения и металлургии, в частности к комбинированным способам получения покрытий, и может быть использовано, в частности, для получения покрытий на деталях.

Изобретение относится к способам и устройствам для нанесения износостойкого покрытия. Введение частиц порошкового материала в распылительное сопло. Частицы порошкового материала покрытия ускоряют в распылительном сопле с газом в направлении к поверхности образца. Сцепление частиц порошкового материала между собой и подложкой создают путем введения электромагнитного излучения в место попадания струи газа с частицами порошкового материала на поверхность образца. Для генерирования электромагнитного излучения используют лазер, мощность которого устанавливают достаточной для оплавления порошкового материала и его перемешивания с материалом поверхности образца. В процессе нанесения покрытия фокус пятна излучения лазера на поверхности образца смещают относительно фокуса подаваемых частиц порошкового материала для обеспечения внедрения подаваемых частиц порошкового материала в расплавленный порошковый материал поверхности образца. В одном из вариантов осуществления способа перед нанесением покрытия фокус пятна лазерного излучения лазера на поверхности образца устанавливают со смещением относительно фокуса подаваемого порошкового материала для обеспечения внедрения подаваемых частиц порошкового материала в расплавленный порошковый материал поверхности образца. В процессе нанесения покрытия дополнительно нагревают поверхность образца, до температуры достаточной для снятия остаточных напряжений. Устройство для нанесения износостойкого покрытия на образец содержит рабочую камеру, распылительное сопло и лазерный блок. Лазерный блок и распылительное сопло установлены с возможностью взаимного перемещения оси симметрии фокусирующих линз лазерной оптики лазерного блока и оси симметрии распылительного сопла. Лазерный блок выбран с мощностью лазерного излучения, достаточной для оплавления порошкового материала и перемешивания его с поверхностью образца. Устройство для нанесения износостойкого покрытия может содержать электромагнитный индуктор для нагревания образца. Обмотка электромагнитного индуктора выполнена с возможностью установки в нее образца. Обеспечивается получение износостойкого покрытия с высокой адгезией. 6 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способу нанесения металлического порошкового покрытия на поверхность металлической подложки. Осуществляют обезжиривание, механическую обработку поверхности металлической подложки и электродуговое напыление порошка, который подают из сопла-электрода горелки посредством транспортирующего газа в зону электрической дуги между соплом-электродом и металлической подложкой. В качестве транспортирующего газа используют смесь воздуха и горючего газа. Технический результат заключается в повышении качества напыления покрытия. 3 ил.

Наверх