قوس را می توان با AC یا DC تغذیه کرد. هنگام استفاده از جریان مستقیم، قوس به طور مداوم و پیوسته می سوزد، بنابراین در مقایسه با جریان متناوب، فرآیند ذوب پایدارتر است، پراکندگی بالای ذرات فلز اعمال شده و چگالی پوشش هایی که ایجاد می کنند تضمین می شود.

اگر این کار به درد شما نمی خورد، لیستی از آثار مشابه در پایین صفحه وجود دارد. همچنین می توانید از دکمه جستجو استفاده کنید

آبکاری قوس

ماهیت فرآیند در این واقعیت نهفته است که فلز پاشیده شده توسط یک قوس الکتریکی ذوب می شود، به ذرات 10100 میکرون پاشیده می شود و به سطح منتقل می شود تا توسط یک جت گاز بازیابی شود.

برنج. 4.49. طرح متالیزاسیون قوس الکتریکی: 1 سطح اسپری شده. 2 راهنمایی؛ 3 نازل هوا؛ 4 غلتک تغذیه؛ 5 سیم؛ 6 گاز.

یک قوس الکتریکی بین دو سیم الکترود 5 برانگیخته می شود که از یکدیگر جدا شده اند و به طور یکنواخت توسط مکانیسم های غلتکی 4 با سرعت 0.61.5 متر در دقیقه از طریق نوک های راهنما تغذیه می شوند. اگر سیم ها از مواد مختلف، سپس مواد پوشش آلیاژ آنها است. فاصله نازل تا قطعه 80100 میلی متر است.

همزمان هوای فشرده یا گاز بی اثر با فشار 0.40.6 مگاپاسکال از طریق نازل هوا 3 وارد ناحیه قوس می شود که فلز مذاب را پاشیده و به سطح قطعه 1 منتقل می کند. سرعت حرکت بالا ذرات فلزی (120300 متر بر ثانیه) و زمان پرواز ناچیز که بر حسب هزارم ثانیه محاسبه می شود، باعث می شود در لحظه ضربه به قطعه، تغییر شکل پلاستیکی آنها، پر شدن منافذ سطح قطعه با ذرات، چسبندگی ذرات بین خود و با قطعه، در نتیجه یک پوشش پیوسته بر روی آن تشکیل می شود. با لایه بندی متوالی ذرات فلز، می توان پوششی با ضخامت بیش از 10 میلی متر (معمولاً 1.01.5 میلی متر برای مواد نسوز و 2.53.0 میلی متر برای مواد کم ذوب) به دست آورد.

قوس را می توان با AC یا DC تغذیه کرد. هنگام استفاده از جریان مستقیم، قوس به طور مداوم و پیوسته می سوزد، بنابراین در مقایسه با جریان متناوب، فرآیند ذوب پایدارتر است، پراکندگی بالای ذرات فلز اعمال شده و چگالی پوشش هایی که ایجاد می کنند تضمین می شود.

برای پاشش قوس الکتریکی از متالایزرهای الکتریکی استفاده می شود: ماشین ابزار EM-6، MES-1، EM-12، EM-15 (با مقدار قابل توجهی کار مرمت) که معمولاً بر روی ماشین های تراش یا تجهیزات ویژه یا دستی (قابل حمل) EM-3، REM-ZA، EM-9، EM-10 (با مقدار کمی کار) نصب می شوند.

ماده پرکننده در هنگام متالیزاسیون، بسته به هدف پوشش، معمولاً سیم الکترود (فولاد، مس، برنج، برنز، آلومینیوم و غیره) است (جدول 4.8) با قطر 12 میلی متر. برای به دست آوردن پوشش های ضد اصطکاک از سیم دو فلزی سرب-آلومینیوم با نسبت جرمی این فلزات 1:1 استفاده می شود.

سیم باید صاف، تمیز و نرم باشد. سیم فولادی سفت و سخت در دمای 800850 درجه سانتیگراد آنیل می شود و به دنبال آن خنک شدن آهسته همراه با کوره انجام می شود. برای کاهش سفتی سیم ساخته شده از مس و آلیاژهای آن، حرارت دادن به 550600 درجه سانتیگراد و به دنبال آن خنک شدن در آب ضروری است.

مزایای اصلی متالیزاسیون قوس الکتریکی بهره وری بالا در مقایسه با سایر روش ها (تا 50 کیلوگرم ماده پاشیده شده در ساعت) و تجهیزات تکنولوژیکی ساده است.

معایب آن عبارتند از فرسودگی قابل توجه (تا 20٪) عناصر آلیاژی و افزایش اکسیداسیون فلز. برای رفع این کاستی ها در موارد موجه به جای هوای فشرده از هوای فشرده برای پاشش فلز مذاب استفاده می شود. گاز طبیعییا محصولات احتراق سوخت هیدروکربنی، به استثنای برهمکنش ذرات فلزی با هوا (روش متالیزاسیون فعال). در این حالت به دلیل کربوره شدن و سخت شدن ذرات فلز، سختی لایه پاشیده شده افزایش می یابد.

جدول 4.8

مواد سیم الکترود برای پوشش های مختلف

متالیزاسیون با فرکانس بالا

این روش مبتنی بر ذوب مواد پرکننده با گرمایش القایی با جریان فرکانس بالا (200300 کیلوهرتز) و پاشش فلز مذاب با جت هوای فشرده است. سیم و میله های کربن فولادی با قطر 36 میلی متر به عنوان ماده پرکننده استفاده می شود. پوشش ها توسط متالایزرهای با فرکانس بالا MVCh-1، MVCh-2 و غیره اعمال می شوند.

ماده پرکننده 6 در سلف 4 متالایزر که به یک ژنراتور جریان فرکانس بالا متصل است ذوب می شود. مواد پرکننده به طور مداوم توسط غلتک های 7 از طریق بوش راهنمای 8 تغذیه می شود و به دلیل وجود متمرکز کننده 3، در طول کوتاهی ذوب می شود. هوای فشرده که از کانال 5 به منطقه ذوب می آید، مواد مذاب را پاشیده و ذرات آن را به شکل جت گاز-فلز 2 به سطح پاشیده شده 1 منتقل می کند.

برنج. 4.50. طرح پاشش فرکانس بالا: 1 سطح پاشیده شده؛ 2 جت گاز-فلز؛ 3 متمرکز کننده جریان؛ 4 سلف؛ 5 کانال هوا؛ سیم b؛ 7 غلتک تغذیه؛ 8 آستین راهنما

در مقایسه با قوس الکتریکی، متالیزاسیون با فرکانس بالا فرسودگی عناصر آلیاژی و تخلخل پوشش را کاهش می دهد و همچنین بهره وری فرآیند را افزایش می دهد.

پوشش‌های رسوب‌شده با متالیزاسیون با فرکانس بالا، به دلیل شرایط ذوب مساعد مواد پرکننده، ساختار و خواص فیزیکی و مکانیکی بهتری نسبت به روش‌های دیگر به جز متالیزاسیون پلاسما دارند. این مزایا به ویژه به دلیل این واقعیت است که فرسودگی اصلی عناصر شیمیایی 46 برابر کاهش، اشباع پوشش با اکسیدها 23 برابر کاهش می یابد و این باعث افزایش استحکام چسبندگی و کاهش مصرف مواد پرکننده می شود. نقطه ضعف این روش متالیزاسیون نیاز به تجهیزات تکنولوژیکی پیچیده تر است.

آبکاری پلاسما

این یک روش پیشرونده پوشش است که در آن ذوب و انتقال مواد به سطحی که قرار است بازسازی شود توسط جت پلاسما انجام می شود. پلاسما حالت بسیار یونیزه شده گاز است، زمانی که غلظت الکترون ها و یون های منفی برابر با غلظت یون های دارای بار مثبت باشد. یک جت پلاسما با عبور گاز تشکیل دهنده پلاسما از یک قوس الکتریکی هنگامی که توسط یک منبع DC با ولتاژ 80100 ولت تغذیه می شود، به دست می آید.

تبدیل گاز به حالت یونیزه و تجزیه آن به اتم با جذب مقدار قابل توجهی انرژی همراه است که در طی خنک شدن پلاسما در نتیجه برهمکنش آن با محیط و قسمت پاشیده شده آزاد می شود. این باعث افزایش دمای جت پلاسما می شود که به قدرت جریان، نوع و سرعت جریان گاز بستگی دارد. به عنوان گاز پلاسما معمولاً از آرگون یا نیتروژن و کمتر هیدروژن یا هلیوم استفاده می شود. هنگام استفاده از آرگون، دمای پلاسما 15000-30000 درجه سانتیگراد و نیتروژن 10000-15000 درجه سانتیگراد است. هنگام انتخاب گاز، باید در نظر داشت که نیتروژن ارزانتر و کمیاب تر از آرگون است، اما برای احتراق قوس الکتریکی در آن، ولتاژ بسیار بالاتری مورد نیاز است که منجر به افزایش نیاز به ایمنی الکتریکی می شود. بنابراین گاهی در هنگام احتراق قوس از آرگون استفاده می شود که برای آن ولتاژ تحریک و سوزاندن قوس کمتر است و در فرآیند رسوب از نیتروژن استفاده می شود.

این پوشش به دلیل این واقعیت است که مواد اعمال شده وارد شده به جت پلاسما ذوب شده و توسط یک جریان گاز داغ به سطح قطعه منتقل می شود. سرعت پرواز ذرات فلزی 150200 متر بر ثانیه در فاصله نازل تا سطح قطعه 5080 میلی متر است. به دلیل دمای بالاتر ماده اعمال شده و سرعت پرواز بیشتر، استحکام اتصال بین پوشش پلاسما و قطعه نسبت به سایر روش های آبکاری بیشتر است.

دمای بالا و قدرت بالا در مقایسه با سایر منابع حرارتی، تفاوت و مزیت اصلی متالیزاسیون پلاسما است که افزایش قابل توجهی در بهره وری فرآیند، توانایی ذوب و اعمال هرگونه مواد مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر سایش، از جمله آلیاژهای سخت و مواد کامپوزیتو همچنین اکسیدها، بوریدها، نیتریدها و غیره در ترکیبات مختلف. به لطف این، امکان تشکیل پوشش های چند لایه با خواص مختلف (مقاوم در برابر سایش، مقاوم در برابر حرارت، و غیره) وجود دارد. بالاترین کیفیت پوشش ها با استفاده از مواد سطحی خود روان به دست می آید.

چگالی، ساختار و خواص فیزیکی و مکانیکی پوشش های پلاسما به مواد اعمال شده، ظرافت، دما و سرعت برخورد ذرات منتقل شده با قطعه مورد بازیابی بستگی دارد. دو پارامتر آخر با کنترل جت پلاسما ارائه می شود. خواص پوشش های پلاسما در طول جریان مجدد بعدی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. چنین پوشش هایی در ضربه و بارهای تماسی بالا موثر هستند.

اصل کار و دستگاه مشعل پلاسما در شکل 1 نشان داده شده است. 4.51. جت پلاسما با عبور گاز تشکیل دهنده پلاسما 7 از طریق قوس الکتریکی ایجاد شده بین کاتد تنگستن 2 و آند مسی 4 هنگامی که منبع جریان به آنها وصل می شود به دست می آید.

کاتد و آند توسط عایق 3 جدا شده و به طور مداوم توسط مایع b (ترجیحاً آب مقطر) خنک می شوند. آند به شکل یک نازل ساخته می شود که طراحی آن فشرده سازی و جهت خاصی از جت پلاسما را فراهم می کند. فشرده سازی همچنین توسط میدان الکترومغناطیسی که در اطراف جت ایجاد می شود تسهیل می شود. بنابراین، گاز تشکیل دهنده پلاسما یونیزه شده از نازل مشعل پلاسما به شکل یک جت با مقطع کوچک خارج می شود که غلظت بالایی از انرژی حرارتی را تضمین می کند.

برنج. 4.51. طرح فرآیند پاشش پلاسما: 1 پخش کننده پودر. 2 کاتد؛ 3 واشر عایق؛ 4 آند؛ 5 گاز حامل; 6 مایع خنک کننده؛ 7 گاز پلاسما

مواد اعمال شده به صورت پودرهای دانه ای با اندازه ذرات 50200 میکرون، طناب یا سیم استفاده می شود. پودر را می توان همراه با گاز پلاسماساز به جت پلاسما یا از دیسپنسر 1 توسط گاز انتقالی 5 (نیتروژن) به نازل مشعل گاز وارد جت پلاسما کرد و سیم یا بند ناف را به جت پلاسما در زیر مشعل پلاسما وارد کرد. نازل قبل از استفاده، پودر باید خشک و کلسینه شود تا تخلخل کاهش یابد و چسبندگی پوشش به قطعه افزایش یابد.

حفاظت از جت پلاسما و ذرات فلز مذاب موجود در آن از برهمکنش با هوا می تواند توسط یک جریان گاز بی اثر انجام شود که باید جت پلاسما را بپوشاند. برای این، یک نازل اضافی در مشعل پلاسما به صورت متمرکز به اصلی ارائه می شود که از طریق آن یک گاز بی اثر تامین می شود. به لطف آن، اکسیداسیون، نیترید کردن و کربن زدایی از مواد اسپری شده حذف می شود.

در مثال در نظر گرفته شده، منبع تغذیه به الکترودهای مشعل پلاسما (اتصال بسته) متصل است، بنابراین قوس الکتریکی فقط برای ایجاد یک جت پلاسما عمل می کند. هنگام استفاده از مواد اعمال شده به صورت سیم می توان منبع تغذیه را نیز به آن متصل کرد. در این حالت علاوه بر جت پلاسما یک قوس پلاسما نیز تشکیل می شود که در ذوب میله نیز شرکت می کند که به دلیل آن قدرت مشعل پلاسما به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

تاسیسات مدرن روکش پلاسما دارند سیستم های الکترونیکیتنظیم پارامترهای فرآیند، مجهز به دستکاری‌کننده‌ها و روبات‌ها هستند. این باعث افزایش بهره وری و کیفیت فرآیند رسوب، بهبود شرایط کاری پرسنل تعمیر و نگهداری می شود.

متالیزاسیون شعله

روش پوشش شعله گاز شامل ذوب مواد اعمال شده با شعله با دمای بالا، پاشش و انتقال ذرات فلزی به سطح آماده شده قبلی قطعه با جت هوای فشرده یا گاز بی اثر است. دمای شعله گازهای قابل احتراق مخلوط با اکسیژن در محدوده 20003200 درجه سانتیگراد است. برای متالیزاسیون با شعله گاز از مواد به شکل سیم، پودر و طناب استفاده می شود. طناب ها از یک پرکننده پودری پوشیده شده در ماده ای تشکیل شده است که در شعله گاز کاملاً می سوزد.

ذوب فلز توسط یک شعله کاهنده انجام می شود که در مقایسه با متالیزاسیون قوس الکتریکی باعث کاهش سوختگی عناصر آلیاژی و کربن زدایی مواد و در نتیجه بهبود کیفیت پوشش می شود. مزیت متالیزاسیون با شعله گاز همچنین اکسیداسیون نسبتاً کم فلز در هنگام پاشش آن به ذرات کوچک است که چگالی و استحکام بالاتری برای پوشش ایجاد می کند. عیب این روش بهره وری پایین رسوب (24 کیلوگرم فلز در ساعت) و هزینه بالاتر مواد روکش است.

بسته به هدف قطعه، مواد و شرایط عملیاتی آن، هنگام بازیابی، از آنها استفاده می کنند روش های مختلفمتالیزاسیون شعله

پاشش شعله از مواد میله. سیم پرکننده 3 توسط شعله 7 مخلوطی از گاز قابل احتراق (استیلن یا پروپان بوتان) با اکسیژن ذوب می شود که به ترتیب از طریق کانال های 5 و 2 به محفظه اختلاط 1 وارد می شود. هوای فشرده یا گاز بی اثر از طریق کانال وارد می شود. 6 که فلز مذاب را به صورت جت متال 8 اتمیزه کرده و به سطح پاشیده شده 9 منتقل می کند.

مشعل ها می توانند دستی و ماشینی باشند. مشعل های سیمی از سیم با قطر 1.5 تا 5.0 میلی متر استفاده می کنند.

برنج. 4.52. طرح متالیزاسیون با مواد سیم؛ 1 محفظه اختلاط؛ 2 کانال تامین اکسیژن؛ 3 سیم؛ 4 راهنما؛ 5 کانال تامین استیلن؛ 6 کانال هوا؛ 7 شعله؛ جت فلزی 8 گاز; 9 سطح پاشیده شده

پاشش شعله مواد پودری. این روش متالیزاسیون با توجه به این واقعیت که استفاده از مواد پودری مزایای بیشتری را فراهم می کند، مقبولیت گسترده ای به دست آورده است. این شامل:

انعطاف پذیری بالای فرآیند، که در امکان اعمال پوشش برای محصولات با اندازه های مختلف بیان می شود.

هیچ محدودیتی در ترکیب مواد و قطعات پوشش وجود ندارد، که امکان بازیابی قطعات با محدوده و هدف گسترده‌تر را فراهم می‌کند.

تأثیر کمتر فرآیند پوشش بر روی خواص مواد قطعه و غیره.

سطوح نشیمن فرسوده شفت ها و قسمت های بدن در معرض پاشش شعله قرار می گیرند.

بسته به هدف و مواد قطعه مورد بازیابی، شرایط عملکرد آن، الزامات پوشش و پردازش اضافی آن، از روش های پوشش شعله استفاده می شود.: بدون جریان و با جریانکه هم در حین فرآیند رسوب گذاری و هم پس از آن قابل انجام است (به جدول مراجعه کنید.)

بسته به روش سمپاشی مورد استفاده، از مواد پودری مناسب استفاده می شود (جدول را ببینید).

اسپری شعله بدون جریان مجدد بعدیبرای بازیابی قطعات تغییر شکل نیافته با سایش تا 2.0 میلی متر و ساختار حفظ شده از فلز پایه استفاده می شود که در حین کار در معرض ضربه، بارهای متناوب و گرمایش با دمای بالا قرار نمی گیرند. برای جلوگیری از اکسیداسیون سطح، قسمت با یک مشعل با مقدار استیلن اضافی گرم می شود. قطعات فولادی تا 50100 درجه سانتیگراد، برنز و برنج تا 300 درجه سانتیگراد گرم می شوند.

اسپری بدون چشمک زدن در دو مرحله انجام می شود: ابتدا یک لایه زیرین (پودر PT-NA-01) و سپس لایه اصلی (پودر PT-19N-01 یا موارد دیگر) اعمال می شود. لایه اصلی در چندین پاس اعمال می شود، در حالی که ضخامت پوشش نباید از 2.0 میلی متر در هر طرف تجاوز کند. قطعات شکل و تخت به صورت دستی و قطعات از نوع شفت به صورت دستی یا روی تاسیسات مکانیزه با تامین خودکار متالایزر پاشش می شود.

جریان مجدد برای پوشش های متالیزاسیون که تحت بارهای ضربه ای کار می کنند ضروری است، زیرا به دلیل استحکام چسبندگی کم به فلز پایه، پوشش های ذوب نشده می توانند ترک بخورند و پوسته شوند. پوشش هایی که قرار است مجددا جریان پیدا کنند باید حاوی موادی باشند که سطح قطعه را به خوبی خیس کرده و خاصیت خود روان شدن را داشته باشند، مانند آلیاژهای پودری مبتنی بر نیکل.

فاز مایع تشکیل شده در طول ذوب پوشش به تشدید فرآیندهای انتشار بین آن و فلز قطعه کمک می کند. در نتیجه، استحکام چسبندگی، چقرمگی، مقاومت در برابر سایش و چگالی مواد پوشش افزایش می یابد. برای جریان مجدد، از منابع مختلف گرما استفاده می شود (شعله اکسی استیلن، قوس پلاسما، جریان های فرکانس بالا، پرتو لیزر، کوره هایی با اتمسفر کاهش دهنده محافظ و غیره). دمای ذوب نباید از 1100 درجه سانتیگراد تجاوز کند. فناوری جریان مجدد باید گرمای بیش از حد و پوسته شدن پوشش را حذف کند. پس از جریان مجدد، قسمت با یک اجاق مناسب خنک می شود.

اسپری و به دنبال آن جریان مجددبرای بازیابی قطعات از نوع "شفت" با ضخامت پوشش تا 2.5 میلی متر استفاده می شود. Reflow بلافاصله پس از سمپاشی انجام می شود. ناحیه اسپری شده تا زمانی که پوشش ذوب شود گرم می شود و در نتیجه سطحی براق به دست می آورد. سختی پوشش های ذوب شده به مارک پودر بستگی دارد. آنها در برابر خوردگی، سایش ساینده، دماهای بالا مقاوم هستند و می توانند برای قطعاتی که تحت بارهای متناوب و تماسی کار می کنند استفاده شوند.

طرح پاشش پودر گاز بدون جریان مجدد در شکل 1 نشان داده شده است. 4.53.

برنج. 4.53. طرح شعله پاشش مواد پودری با استفاده از گاز حامل: 1 مخلوطی از اکسیژن و گاز قابل احتراق. 2 گاز حامل؛ 3 پودر قابل پاشیدن؛ 4 نازل؛ 5 مشعل؛ 6 پوشش؛ 7 بستر

سمپاشی با جریان مجدد همزمان(روکش پودر گاز) برای ترمیم قطعات با سایش موضعی تا 35 میلی متر که تحت بارهای متناوب و ضربه ای کار می کنند، ساخته شده از چدن، ساختاری، فولادهای مقاوم در برابر خوردگی و مواد دیگر استفاده می شود.

اساس نصب برای پاشش پوشش های پودری با چشمک زدن همزمان یک مشعل جوش معمولی است که توسط دستگاهی برای تغذیه پودر به شعله گاز تکمیل می شود. تاسیسات سمپاشی از نظر درجه مکانیزاسیون (دستی و ماشینی)، قدرت (بسیار کم، کم، متوسط ​​و زیاد)، روش تامین پودر (انژکتوری و غیر انژکتوری) متفاوت است.

فرآیند فن آوری بازیابی قطعات با پوشش شعله به طور کلی شامل عملیات زیر است:

پیش گرم کردن قسمتی که باید بازسازی شود تا 200250 درجه سانتیگراد.

استفاده از یک لایه فرعی به عنوان پایه ای برای اعمال لایه های اصلی.

استفاده از لایه پوشش اصلی با خواص فیزیکی و مکانیکی لازم؛

پردازش مکانیکی لایه اعمال شده و کنترل پوشش.

دیگر شرایط برابرپیش گرم شدن قطعه و اعمال لایه فرعی بر استحکام چسبندگی پوشش به فلز پایه تأثیر می گذارد. همچنین بستگی به روش آماده سازی سطح برای پاشش، استفاده از پودرهای تنظیم کننده حرارت، قدرت موثر شعله، روش و پارامترهای فرآیند پاشش، وجود مواد افزودنی فعال سطحی در مواد پوشش، تجهیزات مورد استفاده دارد. ، و عوامل دیگر

پردازش پوشش های اسپری شده با سختی تا 40HRC با برش با ابزار کاربید و ابزارهای ساخته شده از مواد فوق سخت. توصیه می شود چرخش به ترتیب زیر انجام شود: پخ زدن در لبه های پوشش. چرخاندن لایه اعمال شده از وسط پوشش تا انتهای قطعه تا رفع ناهمواری لایه اعمال شده یا پردازش نهایی سطح ترمیم شده با دقت و زبری لازم.

فرآوری سطوح پاشیده شده نیز با سنگ زنی روی ماشین های مناسب (سنگ زنی استوانه ای، آسیاب داخلی، آسیاب سطحی) انجام می شود. در این مورد، استفاده از یک خنک کننده، به عنوان مثال، محلول 23٪ خاکستر سودا الزامی است. سنگ زنی بلافاصله پس از پوشش یا پس از چرخش اولیه انجام می شود. سنگ زنی پوشش های اسپری شده با سختی تا 60HRC با چرخ های سیلیکون کاربید یا الکتروکوروندوم سفید و با سختی بیش از 60HRC - با چرخ های الماسی انجام می شود.

پوشش اسپری به روش انفجار

فرآیند متالیزاسیون در این نوع رسوب به دلیل انرژی آزاد شده در حین انفجار فرآیند تبدیل شیمیایی ماده منفجره انجام می شود که در یک لایه بسیار نازک رخ می دهد و از طریق ماده منفجره به شکل پخش می شود. نوع خاصشعله از سرعت مافوق صوت(در مخلوط های گازی 10003500 متر بر ثانیه).

در تاسیسات متالیزاسیون از مخلوط اکسیژن و استیلن به عنوان ماده منفجره استفاده می شود که انفجار آن نوعی احتراق سوخت گازی است. انرژی پتانسیل مخلوط گاز آزاد شده در این حالت موج ضربه ای ایجاد می کند و دمای بالا (بیش از 5000 درجه سانتیگراد) و فشار (چند ده گیگا پاسکال) را در آن حفظ می کند. منبع انفجار معمولاً اثر حرارتی روی مخلوط گاز (جرقه الکتریکی) است.

مواد پودری که وارد منطقه انفجار می شوند تا دمای بیش از 3500 درجه سانتی گراد گرم می شوند و همراه با محصولات انفجار با سرعت بالایی حرکت می کنند که در خروجی از بشکه 800900 متر بر ثانیه است. بنابراین، مواد پوشش توسط موج انفجار به سطح تحت درمان با سرعت مافوق صوت پرتاب می شود.

در عمل، پوشش های انفجاری به دلیل انرژی انفجارهای دوره ای ایجاد شده از مخلوطی از اکسیژن و استیلن تشکیل می شوند. نصب (تفنگ) برای پاشش انفجار (شکل 4.57) شامل: یک محفظه احتراق ساخته شده همراه با یک بشکه آب خنک شده 5. دستگاه احتراق (شمع برقی) 2 با منبع تغذیه 3; دستگاه تامین اکسیژن و استیلن 1، پخش کننده پودر 4.

برنج. 4.57. طرح نصب برای پاشش به روش انفجار: 1 دستگاه برای تامین مخلوط گازها. 2 شمع برقی؛ 3 منبع تغذیه؛ 4 دستگاه پخش پودر؛ 5 تنه؛ 6 بستر؛ 7 جزئیات؛ 8 پوشش؛ 9 پودر

اقلام اسپری شده 6 در فاصله 70150 میلی متری از لبه بشکه نصب می شود. در طی فرآیند پوشش، موارد زیر به طور متوالی رخ می دهد: تامین اکسیژن و استیلن به محفظه احتراق. تامین از دیسپنسر در جریان نیتروژن یک مقدار مشخصپودر اسپری شده؛ احتراق توسط جرقه الکتریکی مخلوطی از اکسیژن و استیلن؛ احتراق مخلوط گاز، پرتاب پودر از بشکه در جهت سطح پاشیده شده. پودر و گازها به طور خودکار وارد لوله تفنگ می شوند. حفاظت از دریچه های گاز در برابر انفجار و تمیز کردن بشکه از محصولات احتراق با تامین نیتروژن به آن تضمین می شود.

چرخه توصیف شده معمولاً با فرکانس 34 هرتز تکرار می شود که می تواند تا 15 هرتز یا بیشتر افزایش یابد. با هر انفجار، پوشش در یک منطقه محدود از سطح اعمال می شود، بنابراین با حرکت دادن قطعه نسبت به تفنگ، یک پوشش پیوسته تشکیل می شود. این پوشش از ذرات پودر کاملا ذوب شده یا از مخلوطی از ذرات ذوب شده یا ذوب نشده تشکیل می شود. سرعت بالا در لحظه ضربه و دمای بالا در ناحیه اندرکنش باعث جوشکاری پودر بر روی سطح قطعه می شود. با وجود دمای بالای محصولات انفجار و ذرات پودر، قسمت پوشش داده شده تا دمای بیش از 200 درجه سانتیگراد گرم می شود.

برخلاف روش‌های شعله گاز و پلاسما، پوشش‌های انفجاری بیشتر تشکیل می‌شوند سرعت های بالاذرات و وجود ذرات پودر ذوب نشده بزرگتر. لایه اول پوشش عملاً هیچ منافذی ندارد (تخلخل کمتر از 0.5٪ است) و منافذ منفرد تشکیل شده در آن در طول تشکیل لایه های بعدی کاهش یافته یا از بین می روند.

پوشش های انفجاری همچنین دارای قدرت چسبندگی بالایی (تا 20 گیگا پاسکال) با فلز پایه هستند. این به دلیل این واقعیت است که با وجود دمای پایین لایه سطحی قطعه (200250 درجه سانتیگراد)، دما در نقاط تماس جداگانه فلزات اعمال شده و پایه به دمای ذوب فولاد می رسد. بنابراین، همجوشی و اختلاط این فلزات با تشکیل یک اتصال قوی رخ می دهد.

روش های انفجار پودرهای فلزات خالص Nمن آل، مو، اکسیدها، کاربیدها، نیتریدها و غیره ضخامت پوشش های انفجاری معمولاً 40220 میکرومتر است. پوشش های نازک تر مقاومت سایش ضعیفی دارند. پوشش از سه ناحیه تشکیل شده است: ناحیه انتقال با ضخامت 530 میکرومتر استحکام چسبندگی پوشش به زیرلایه را تعیین می کند. منطقه اصلی، ضخامت آن، بسته به هدف پوشش، 30150 میکرون است. یک ناحیه سطحی با ضخامت 1040 میکرومتر که معمولاً در حین پردازش حذف می شود.

فرآیند تکنولوژیکی پوشش انفجاری شامل آماده سازی سطح پاشیده شده و پودر است. کاربرد پوشش و کنترل کیفیت؛ پردازش مکانیکی و کنترل کیفیت پوشش ها پس از پردازش مکانیکی.

برای ایجاد پیوند قوی بین مواد قطعه و پوشش، استفاده از بستر لایه میانی توصیه می شود. در صورت چسبندگی ضعیف بین پوشش و ماده قطعه، زمانی که مقادیر ضرایب انبساط حرارتی مواد پوشش و قطعه به طور قابل توجهی متفاوت است و اگر قطعه در شرایط متغیر کار می کند، ضروری است. دما ضخامت لایه میانی 0.05 0.15 میلی متر است. برای کاربرد آن از پودرهای نیکروم، مولیبدن، آلیاژهای نیکل-آلومینیوم، فولاد 12X18H9 و ... استفاده می شود.سطح قطعاتی که روکش نشده اند با صفحاتی از ورقه های نازک فلزی پوشانده می شود.

فاصله پاشش بسته به جنس، ابعاد و شکل قطعه، جنس و ضخامت پوشش مورد نیاز در 50200 میلی متر تعیین می شود. ضخامت پوشش مورد نیاز با تکرارهای متعدد چرخه رسوب به دست می آید. جابجایی قطعه بین دو چرخه نباید از 0.5 قطر سوراخ در بشکه تجاوز کند.

خواص پوشش های حرارتی

در تعامل با اکسیژن اتمسفر، ذرات فلز اکسید می شوند. فیلم اکسید حاصل آنها را جدا می کند و از ایجاد پیوندهای فلزی قوی بین ذرات و پایه و بین آنها جلوگیری می کند. با توجه به مقدار قابل توجهی از اکسیدها و اجزاء سرباره، پوشش دارای یک ناهمگن است.ساختار متخلخل. معمولاً چگالی 8097٪ است. پوشش هایی از A l 2 O 3 و Zr0 2 دارای تخلخل 1015٪. پوشش های آلیاژی خود روان بر پایه نیکل ممکن است تخلخل کمتر از 2% داشته باشند.

پوشش فلزی کافی استشکننده با استحکام کششی کم و استحکام خستگی کم مواد اسپری شده (استحکام کششی فولادها به طور متوسط ​​1012 مگاپاسکال است). بنابراین، پوشش باعث افزایش استحکام قطعه نمی شود، اماقدرت خستگی آنحتی کاهش می یابد، که به ویژه با تشکیل متمرکز کننده های استرس اضافی بر روی سطح قطعه در هنگام آماده سازی آن برای متالیزاسیون همراه است. در این راستا نباید از متالیزاسیون برای بازیابی قطعات با حاشیه ایمنی کم استفاده کرد.

پوشش نسبتا مشخص می شوداستحکام پیوند ضعیفبا فلز پایه و ذرات بین خود، زیرا بدون استفاده از یک اثر اضافی خاص، توسط نیروهای مولکولی برهمکنش نواحی در تماس با یکدیگر و با چسبندگی صرفاً مکانیکی ذرات پاشیده شده به سطح تعیین می شود. بی نظمی های قطعه فقط در برخی نقاط محلی می توان ذرات جداگانه را به فلز قطعه جوش داد. بنابراین، به عنوان مثال، مقاومت چسب پوشش (MPa) در هنگام آبکاری 1025، با شعله گاز 1228، با پلاسما تا 40 است. از این نظر، آبکاری برای بازگرداندن قطعاتی که در تنش برشی بالا کار می کنند (دندان های چرخ دنده) استفاده نمی شود. ، بادامک و غیره)، در معرض بارهای ضربه ای و همچنین سطوح کوچکی که بارهای قابل توجهی را درک می کنند (نخ، شیارها و غیره).

روش های ویژه برای افزایش چسبندگی پوشش به پایه عبارتند از: پیش گرم کردن قطعه تا دمای 200300 درجه سانتیگراد، اعمال یک لایه میانی (زیر لایه) از مواد کم ذوب یا کم ذوب، ذوب پوشش.

پوشش های اسپریبرای فشرده سازی خوب کار می کند. به عنوان مثال، مقاومت فشاری پوشش فولادی 8001200 مگاپاسکال است که بیشتر از چدن است.

سختی لایه متالیز شده معمولاً به دلیل سخت شدن مواد ته نشین شده در طول فرآیند متالیزاسیون، سخت شدن ذرات فلزی منتقل شده در اثر ضربه به سطح و وجود لایه های اکسیدی در لایه تشکیل شده، از سختی فلز اصلی بالاتر است.

با این حال، او مقاومت در برابر سایشبه سختی مربوط نمی شود و با اصطکاک خشک می تواند 23 برابر کمتر از فلز قطعه باشد؛ بنابراین، پوشش های متالیزه را نمی توان در جفت هایی که بدون روغن کاری یا با روانکاری دوره ای عرضه می شود، استفاده کرد. با این حال، در حضور روانکاری، پوشش‌های متالیزه ضریب اصطکاک کمتری در جفت‌گیری و مقاومت سایش بیشتر قطعات ایجاد می‌کنند. این به این دلیل است که به دلیل تخلخل، لایه متالیز شده تا 9٪ از حجم خود روغن را جذب می کند. بنابراین، اثر خود روانکاری پوشش مشاهده می شود. با روانکاری ناکافی یا با توقف موقت روانکاری، در مقایسه با یک سطح غیر فلزی، چسبندگی بسیار دیرتر اتفاق می افتد. پوشش های پلاسما ساخته شده از مواد نسوز دارای مقاومت سایشی قابل توجهی هستند که به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی آنها می باشد.

تحت شرایط سایش، پوشش های ساخته شده از آلیاژهای خود روان بر پایه نیکل و A l 2 O 3

به ویژه، مقاومت به سایش پوشش های ساخته شده از آلیاژهای خود روان بر پایه نیکل (SNHS) 3.54.6 برابر بیشتر از مقاومت به سایش فولاد سخت شده 45 است. پوشش های ساخته شده از شبه آلیاژهای قلع-سرب-مس دارای خواص ضد اصطکاک خوبی هستند. برای بلبرینگ های ساده

برای ایجاد پوشش های مقاوم در برابر خوردگی معمولاً از آلومینیوم، روی، مس، کروم نیکل و سایر آلیاژها استفاده می شود. به دلیل تخلخل پوشش ها، ضخامت آنها برای روی نباید کمتر از 0.2 میلی متر باشد. 0.23 میلی متر برای آلومینیوم؛ 0.18 میلی متر برای مس؛ 0.61.0 میلی متر برای فولاد ضد زنگ.

پوشش های بکینگ پودر

پخت این فرآیند به دست آوردن یک پوشش فلزی بر روی سطح یک قطعه است، از جمله اعمال یک لایه پودر به آن و حرارت دادن آنها تا دمایی که از پخت مواد پودری و تشکیل پیوند انتشار قوی با قطعه اطمینان حاصل کند. این روش مبتنی بر روش های تکنولوژیکی متالورژی پودر است.

برای به دست آوردن یک لایه بادوام روی سطح قطعه که چسبندگی قابل اعتمادی به پایه داشته باشد، لازم است سطح قطعه، پودر یا هر دو جزء فعال شود. در دسترس ترین و موثرترین موارد زیر استانواع فعال سازی: شیمیایی، حرارتی (تسریع گرمایش و معرفی مواد افزودنی که نقطه ذوب را در نقاط تماس پودر و قطعه کاهش می دهد)، قدرت (ایجاد تماس مطمئن بین پودر و قطعه).

در فعال سازی شیمیاییمواد افزودنی فعال معمولاً به شکل پودر پراکنده (بور، سیلیکون، فسفر، نیکل و غیره) به شارژ وارد می شوند که به طور مساوی در پودر اعمال شده توزیع می شوند. آنها اکسیداسیون فلز را کاهش می دهند و فیلم های اکسیدی را از بین می برند.

فعال سازی حرارتیشامل حرارت دادن سریع به منظور فعال کردن فرآیندهای انتشار و ایجاد دمایی بیش از نقطه ذوب برای مدت کوتاهی در مناطق محلی است. در این مورد، برای کاهش دمای ظاهر فاز مایع، از مواد افزودنی استفاده می شود (به عنوان یک قاعده، همراه با فعال سازی شیمیایی)، که یک یوتکتیک کم ذوب را تشکیل می دهند. کارآمدترین و از نظر تکنولوژی پیشرفته گرمایش در سلف توسط جریان های فرکانس بالا است. با توجه به مدت زمان کوتاه گرمایش تا دمای تأمین کننده زینترینگ، اکسیداسیون پودر و قطعه کاهش می یابد که نیاز به محیط های محافظ-کاهنده یا خلاء را بی نیاز می کند.

فعال سازی اجباریدر مواردی که بدون چسبندگی مناسب ذرات پودر به یکدیگر و به سطح قطعه، ایجاد شرایط لازم برای پخت غیرممکن است ضروری است. فعال سازی نیرو باعث افزایش چگالی پوشش می شود و به طور قابل توجهی فرآیندهای انتشار بین ذرات پودر و قطعه را تسریع می کند. در عمل برای فعال سازی نیرو از موارد زیر استفاده می شود: اعمال استاتیکی بار با گرمایش همزمان، تف جوشی با اعمال ارتعاشات، فشار با استفاده از نیروهای گریز از مرکز.

استفاده همزمان از فعال سازی شیمیایی، حرارتی و نیرویی، دستیابی به بالاترین کیفیت پوشش ها را ممکن می سازد.

پخت با تماس الکتریکی. در عمل معمولاً از روش زینترینگ الکتروکنتاکت با فعال سازی نیرو استفاده می شود. فرآیند پوشش در این مورد به شرح زیر انجام می شود. پودری به سطح قطعه وارد می شود که توسط یک الکترود (معمولاً غلتکی) دستگاه جوش تماسی بر روی آن فشرده می شود. تحت تأثیر تکانه ها جریان الکتریسیتهپودر تا دمای 0.9 0.95 نقطه ذوب آن گرم می شود. گرمایش به دلیل انرژی آزاد شده در طول عبور جریان الکتریکی از مقاومت فعال، که از تماس بین ذرات پودر، سطح قطعه و الکترود ایجاد می شود، رخ می دهد.

ذرات پلاستیک پودر در اثر فشار از سمت الکترود تغییر شکل داده و بین خود و سطح قطعه متخلخل می شوند. پوشش در نتیجه یک فرآیند غیر انتشاری فرآیندهای گیرش و انتشار فرآیندهای تف جوشی و جوشکاری تشکیل می شود.

فرآیند پخت با پارامترهای زیر ارائه می شود: قدرت جریان تا 30 کیلو آمپر، ولتاژ 16 ولت، مدت زمان پالس جریان 0.01 0.1 ثانیه، فشار روی پودر تا 100 مگاپاسکال.

روش زینترینگ الکتروکنتاکت با بهره وری بالا و شدت انرژی کم، استحکام چسبندگی لایه پودری اعمال شده به قسمت 150200 مگاپاسکال را فراهم می کند، ناحیه متاثر از حرارت کوچکی را در قطعه ایجاد می کند، نیازی به استفاده از اتمسفر محافظ ندارد. با انتشار نور و تکامل گاز همراه نیست. پودرهای آلیاژی برای دادن شاخص های لازم از تخلخل، سختی و مقاومت در برابر سایش به پوشش استفاده می شود.

به معایب این روش را باید به ناپایداری خواص پوشش در طول قطعه با شکل سنتی (اسوانه ای) الکترود (غلتک) نسبت داد که به دلیل گرم شدن ناهموار پودر در عرض آن است. اگر در زیر قسمت میانی غلتک، جایی که فشار وارد شده به پودر حداکثر است، می توان آن را بیش از حد گرم کرد تا ذوب شود، در این صورت در قسمت های شدید ممکن است دمای حرارت برای پخت با کیفیت بالا کافی نباشد، که ممکن است باعث شود لایه اعمال شده به حالت اولیه برود. تراشه در حین کار

گرم شدن ناهموار پودر در این حالت به دلیل جریان پذیری آن است که به دلیل آن چگالی لایه پودر و در نتیجه مقاومت الکتریکی آن در عرض غلتک متغیر است. برای تثبیت گرمایش پودر در امتداد عرض غلتک، سطح تماس خارجی آن مقعر می شود.

روش تف جوشی توسعه یافته در INDMASH NASB به طور فزاینده ای در صنعت استفاده می شود که در آن فعال سازی نیرو توسط نیروهای گریز از مرکز انجام می شود و پودر و قطعه با روش القایی در طول فرآیند پخت گرم می شوند.

مزیت قابل توجه این روشتف جوشی بدین صورت است که به دلیل اعمال نیروهای گریز از مرکز بر روی هر ذره از پودر، تشکیل پوشش با کیفیت بالا به طور همزمان در تمام طول سطح قطعه تضمین می شود. علاوه بر این، به دلیل ترکیب حرارت و قالب گیری پوشش در زمان، این فرآیند پخت با بهره وری بالا با حداقل اکسیداسیون سطح قطعه و پودر مشخص می شود.

با تف جوشی گریز از مرکز القایی، پوشش های ضد اصطکاک و مقاوم در برابر سایش بر روی سطوح داخلی، خارجی و انتهایی قطعات استوانه ای در طیف وسیعی از قطرها اعمال می شود. برای این کار از تاسیسات گریز از مرکز ویژه استفاده می شود. این قطعه معمولاً حول یک محور افقی با یک سلف خارجی چرخانده می شود که این امر امکان به دست آوردن ضخامت پوشش یکنواخت در طول قطعه و اعمال پوشش در سوراخ هایی با قطر کم را ممکن می کند.

طبق یک فرآیند معمولی فن آوری تف جوشی القایی گریز از مرکز، در سوراخ بخشی از نوع "آستین"، در یک پوسته فولادی محافظ قرار می گیرد، مخلوطی از پودر و شار در سوراخ ریخته می شود، سوراخ از آن بسته می شود. هر دو انتهای قطعه با واشر و روکش های نچسب.

دستگاه مونتاژ شده به این ترتیب روی دوک نصب گریز از مرکز ثابت می شود و قبلاً موقعیت لازم را نسبت به سلف فراهم کرده است. سپس اسپیندل می چرخد ​​و مدار تغذیه سلف روشن می شود. دمای گرمایش قطعه توسط یک سیستم مناسب کنترل می شود.

پس از پخت مواد پودری و تف جوشی پوشش، سلف خاموش می شود، در حالی که چرخش دوک حفظ می شود. چرخش با خنک شدن قطعه تا دمای 350600 درجه سانتی گراد متوقف می شود و پس از آن دستگاه از محل نصب خارج شده و تا دمای طبیعی خنک می شود. پوشش حاصل به اندازه مورد نیاز پردازش می شود.

آبکاری قوسفرآیند پوششی که از برق برای گرم کردن/ذوب کردن مواد سیم استفاده می کند. یک جریان مستقیم با قطبیت های مختلف به دو سیم مصرفی وارد می شود که به دلیل آن قوس مشتعل می شود، سیم ها ذوب می شوند و ذرات جدا شده از مواد توسط جریان هوای فشرده به سطح پاشش منتقل می شوند.
استفاده از جریان مستقیم، تثبیت تخلیه قوس و کنترل دقیق پارامترهای رسوب را ممکن می کند.

برنج. 1.آبکاری قوس

ویژگی های خاص
متالیزاسیون قوس الکتریکی با عملکرد عالی، در مقایسه با سایر فناوری ها، کارایی بالا مشخص می شود. علاوه بر این، تجهیزات برای متالیزاسیون قوس الکتریکی با سهولت استفاده، بی تکلفی در استفاده، الزامات کم برای زیرساخت اتصال مشخص می شود، که به آن اجازه می دهد هم در یک کارگاه با خطوط ثابت برق و هوای فشرده و هم در شرایط خارج از کارگاهی که در آن استفاده از کمپرسورها و ژنراتورهای صنعتی پرکاربرد نیز کافی است.
مواد برای متالیزاسیون قوس الکتریکی به صورت سیم از جمله پودر تولید می شوند.
متالیزاسیون قوس الکتریکی شامل استفاده می شود انرژی الکتریکیبرای ذوب شدن مواد عدم وجود شعله باز و احتراق، به این ترتیب، امکان استفاده از آبکاری قوس الکتریکی را در فضاهای بسته فراهم می کند. به طور گسترده ای استفاده از آبکاری قوس الکتریکی برای پاشش سطوح داخلی مخازن برای ذخیره سازی و حمل و نقل مواد غذایی و فرآورده های نفتی، مخازن بالاست شناخته شده است. استفاده از متالیزاسیون در معادن تهویه شده و غیره مجاز است.
محدوده مواد مورد استفاده به دلیل وجود اجباری عناصر رسانا در مواد عرضه شده محدود شده است. آبکاری قوس الکتریکی برای رسوب گذاری پلیمر، سرامیک و سایر مواد نارسانا قابل استفاده نیست.

کاربرد
متداول ترین کاربرد متالیزاسیون قوس، رسوب گذاری مواد کم ذوب (روی، آلیاژهای آنها) است. سیستم های پوشش مبتنی بر روی، آلومینیوم، آلیاژهای مبتنی بر آنها، و همچنین افزودن منیزیم، تیتانیوم و سایر عناصر، با پتانسیل الکتروشیمیایی کم مشخص می شوند که به آنها اجازه می دهد برای محافظت از فولادهای ساختاری در برابر خوردگی استفاده شوند.
چنین پوشش هایی نه تنها با جداسازی سطوح فولادی از حمله خورنده از خوردگی جلوگیری می کنند. محیطبه عنوان مواد رنگ پتانسیل الکترود که نسبت به فولاد منفی است، به طور گالوانیکی از سطح در برابر خوردگی حتی در صورت آسیب موضعی به پوشش محافظت می کند. علاوه بر این، هنگام استفاده از چنین پوشش هایی، در اصل، ایجاد خوردگی زیر لایه غیرممکن است، که اغلب هنگام استفاده از رنگ ها و لاک ها اتفاق می افتد.
یکی دیگر از مزایای قابل توجه پوشش های متالیزاسیون، چسبندگی بالای پوشش های فلزی است. علاوه بر این، با گذشت زمان، چسبندگی تنها به دلیل انتشار متقابل فلزات افزایش می‌یابد، در حالی که هر رنگی دیر یا زود چسبندگی خود را از دست می‌دهد و به دلیل ناهمگونی اساسی مواد جدا می‌شود.

شکل 2. استفاده از پوشش ضد خوردگی در ناحیه ترشوندگی متغیر سکوی دریایی.

علاوه بر پوشش های ضد خوردگی، می توان از آبکاری قوس الکتریکی برای اعمال پوشش های مقاوم در برابر سایش استفاده کرد.
استفاده از سیم‌های شاردار طراحی‌شده ویژه شامل فرآیند سه مرحله‌ای از تشکیل پوشش است: اول، غلاف سیم شاردار از انرژی متالایزر ذوب می‌شود، ذوب یک واکنش گرماگیر است. گرمای آزاد شده در طول ذوب پوسته، مخلوط شارژی را که مواد بند ناف را پر می کند، ذوب می کند.
آبکاری قوس الکتریکی، برخلاف پاشش پرسرعت پرکاربرد برای پوشش‌های مقاوم در برابر سایش، بهره‌وری و تحرک بیشتری دارد که باعث می‌شود جایگزین عالیبرای ایجاد پوشش های مقاوم در برابر سایش، در حالی که استفاده از پوشش های EDM بسیار ارزان تر است ویژگی متمایزاز پوشش‌های HVOF تخلخل بالایی دارد که در برخی موارد می‌تواند منجر به خوردگی و همچنین سطح پایین‌تر چسبندگی شود.

فرآیند متالیزاسیون قوس الکتریکی برای مدت طولانی شناخته شده است و از دهه 50 قرن گذشته، به طور گسترده ای برای حفاظت در برابر خوردگیسازه های فلزی در آبکاری قوس الکتریکی از قوس الکتریکی غیر مستقیم استفاده می شود که بین دو سیم حامل جریان می سوزد. قطرات مذاب فلز الکترود توسط جریانی از هوای فشرده یا گاز محافظ در جهت قطعه کار پاشیده می شود. همانطور که سیم ذوب می شود، توسط دو جفت غلتک تغذیه به منطقه سوزاندن قوس الکتریکی وارد می شود. نمودار فرآیند در نشان داده شده است برنج. 3.5.

ذوب الکترودها عمدتاً به دلیل انرژی آزاد شده توسط قوس در ناحیه نقاط نزدیک به الکترود اتفاق می افتد. دمای میانگین جرمی فلز مایع پاشیده شده توسط جت گاز در محدوده نقطه ذوب تا نقطه جوش است. چنین حرارت قابل توجهی از مواد پرکننده منجر به تلفات قابل توجهی از عناصر آلیاژی به دلیل ضایعات می شود. یک فرآیند کندوپاش پایدار مربوط به حالت‌های سوزاندن قوس بدون اتصال کوتاه است که با وجود تعادل دینامیکی بین متوسط ​​نرخ ذوب و نرخ تغذیه الکترود تضمین می‌شود.

برنج. 3.5
1 - الکترودهای سیم؛ 2 - غلتک های تغذیه; 3 - مقره ها; 4 - لوله دمنده; 5 - جزئیات

در این حالت در انتهای الکترودها ابتدا فلز مذاب جمع شده و سپس با جریان گاز پاشیده می شود. همراه با پرتاب دوره‌ای بخش‌هایی از فلز از شکاف بین الکترودها در حین متالیزاسیون، رواناب مداوم جت فلز بیش از حد گرم شده از سطح الکترودها نیز وجود دارد. اندازه ذرات اسپری شده در طول متالیزاسیون قوس الکتریکی تقریباً 100 میکرومتر است که مربوط به جرم ذرات 1.4 x 10-9 کیلوگرم است. حداکثر اندازهذرات، به استثنای نادر، از 200 میکرون تجاوز نمی کنند. فلزی که الکترودها را ترک کرده است، تحت تأثیر نیروهای دینامیکی گاز جت هوا همچنان خرد می شود. علاوه بر این، این پراکندگی تا حد زیادی هم به فشار گاز حامل و هم به خواص فلز مذاب از جمله گرم شدن بیش از حد آن بستگی دارد.

آبکاری قوس الکتریکی با فشار هوای فشرده یا گاز محافظ 0.5-0.6 مگاپاسکال انجام می شود. قدرت جریان در طول متالیزاسیون قوس الکتریکی در موارد زیر متفاوت است:

• از 35 تا 100 A برای فلزات کم ذوب (آلومینیوم و روی)؛
• از 70 تا 200 A برای فولادها و آلیاژهای مبتنی بر آهن و مس.

ولتاژ از 20 تا 35 ولت متغیر است. بهره وری هنگام پاشش روی تا 32 کیلوگرم در ساعت، آلومینیوم - تا 9 کیلوگرم در ساعت است.

سرعت حرکت ذرات فلزی در جریان گاز از 120 تا 300 متر بر ثانیه است. این مدت زمان کوتاه انتقال آنها به سطح قطعه (زمان پرواز هزارم ثانیه است) و انرژی جنبشی قابل توجهی را تعیین می کند که در لحظه برخورد با سطح قطعه به گرما تبدیل می شود و باعث گرم شدن اضافی قطعه می شود. منطقه تماس ضربه در لحظه برخورد با سطح قطعه باعث فشردگی لایه متالیز شده و کاهش تخلخل آن به 10-20 درصد می شود.

متالیزاسیون قوس می تواند لایه هایی را در طیف وسیعی از ضخامت ها از 10 میکرومتر تا 1.5 میلی متر برای فلزات نسوز و 3.0 میلی متر برای فلزات قابل ذوب ایجاد کند. بهره وری متالیزاسیون قوس الکتریکی 3-20 کیلوگرم در ساعت است.

لایه متالیز شده را می توان بر روی سطوح بیرونی و داخلی سازه ها با زاویه پاشش فلز مذاب نسبت به سطح قطعه از 45 درجه تا 90 درجه اعمال کرد. برای به دست آوردن یک پوشش با کیفیت بالا، جت فلز پاشیده شده به صورت عمود بر قطعه کار هدایت می شود و فاصله نازل متالایزر تا محصول (قطعه) بیش از 150-200 میلی متر نگه داشته می شود. روی میز. 3.4 داده هایی را در مورد تأثیر فاصله اسپری بر ویژگی های لایه متالیز شده ارائه می دهد.

جدول 3.4. خواص فیزیکی و مکانیکی پوشش در فواصل مختلف متالیزاسیون.

به منظور افزایش راندمان پوشش با قوس الکتریکی، با دمیدن با جریان گاز، اعمال میدان های الکترومغناطیسی به آن و یا استفاده از تخلیه با چگالی جریان بسیار بالا بر روی الکترودها، تشدید می شود. چگالی جریان بالا با کاهش سطح مقطع الکترودها یا با استفاده از تخلیه های جریان بالا به دست می آید. تراکم لایه های متالایز با ترکیب فرآیند اسپری و شات بلاست فراهم می شود. شات به گونه ای هدایت می شود که ضربه های آن باعث تغییر شکل پلاستیک لایه تازه رسوب شده می شود.

سطح در نظر گرفته شده برای آبکاری باید عاری از آلودگی، روغن، زنگ زدگی باشد. آماده سازی سطح اغلب با شات بلاست (سند بلاست) انجام می شود. قبل از عملیات سطحی چربی زدایی کنید. برای اطمینان از چسبندگی رضایت بخش، زمان بین عملیات آماده سازی و متالیزاسیون نباید از 2 ساعت تجاوز کند.برای کاهش تنش های داخلی حرارتی، فرآیند متالیزاسیون باید با وقفه بین گذرهای جداگانه انجام شود و از گرم شدن بیش از حد سطح متالیز شده جلوگیری شود.

ابتدا فلز روی قسمت هایی از قطعه با گذرهای تیز، گوشه ها، فیله ها، لبه ها اعمال می شود و سپس کل سطح فلزی می شود و فلز به طور یکنواخت افزایش می یابد. ابعاد مورد نیاز، کیفیت پرداخت و شکل هندسی صحیح سطوح پوشش داده شده با فلز پاشیده شده در حین ماشینکاری نهایی به دست می آید.

متالیزاسیون به دنبال رنگ آمیزی برای محافظت از سازه های فولادی استفاده می شود که به آنها پوشش های ترکیبی گفته می شود. طول عمر پوشش های ترکیبی به دلیل هم افزایی به طور قابل توجهی بیشتر از مجموع طول عمر هر لایه به طور جداگانه است، بنابراین باید از آنها برای حفاظت درازمدت در برابر خوردگی سازه های فولادی که در محیط های متوسط ​​و بسیار تهاجمی در داخل ساختمان ها استفاده می شود، استفاده کرد. ، در فضای باز و زیر سوله و همچنین در محیط های آلی و معدنی مایع. پوشش های حاصل از متالیزاسیون قوس الکتریکی برای محافظت از سازه های فولادی و تکیه گاه های بتن مسلح پل ها، مخازن سوخت، خطوط لوله، تجهیزات مورد استفاده در شبکه های گرمایشی، صنایع نفت و شیمیایی استفاده می شود.

مواد پرکننده

انتخاب مواد برای پوشش بستگی به شرایط عملیاتی و فرآیندهای سایش اصلی روی سطوح دارد. نوع اصلی مواد پرکننده یک الکترود سیم پیوسته است. هر دو سیم جامد و سیم پودری با قطر 1.0 تا 2.5 میلی متر استفاده می شود. سرعت تغذیه سیم از 220 تا 850 متر در ساعت متغیر است.

سیم های جامد عمدتاً برای ایجاد پوشش روی سطوح برای فرودهای ثابت (از فولادهای کم کربن Sv-08، Sv-10GA) و اتصالات متحرک (از فولادهای پر کربن Np-50، Np-85 و فولادهای آلیاژی Np-30X13، Np-40X13، Np-60X3V10F). برای به دست آوردن پوشش هایی با سختی بالا از سیم های شاردار استفاده می شود.

سیم های پایه آهن بسیار آلیاژی (Sv-08Kh18N8G2B, Sv-07Kh18N9TYu, Sv-06Kh19N9T, Sv-07Kh19N10B, Sv-08Kh19N10G2B, Sv-06Kh19N10G2B, Sv-06Kh19N10G2B, Sv-06Kh18N8G2B, Sv-06Kh18N9TYu, Sv-06Kh19N9T) pper و غیره ) برای ایجاد پوشش های ضد خوردگی استفاده می شود. .).

عمده ترین مواد ضد خوردگی غیرآهنی که به روش متالیزاسیون قوس الکتریکی بر روی سازه ها و محصولات فولادی اعمال می شود، روی، آلومینیوم و آلیاژهای آنها می باشد. پوشش های روی در برابر خوردگی مقاوم هستند آب دریاو در محیط های دریایی بیشترین تأثیر روی نرخ خوردگی روی در فضای صنعتی شهرهای صنعتی، محتوای اکسیدهای گوگرد موجود در آن و همچنین سایر مواد (مثلاً بخارات کلر و اسید هیدروکلریک) است که ترکیبات رطوبت سنجی را با روی تشکیل می دهند.