Напыление

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Тольяттинский государственный университет Контрольная работа по дисциплине УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ Тема Напыление Студент П Группа АЗЖ-505 Преподаватель Жирнов А.А. 20042005 учебный год Оглавление Введение31. Сущность метода42. Требование к технологии83. Режимы обработки104. Тех процесс13Заключение14Список литературы15 Введение При долговременной износоустойчивой и коррозионной защите значительных по габаритам поверхностей, выполненных из конструкционных сталей, возникает целый ряд требований и ограничений к газотермическому покрытию ГТП как элементу износоустойчивой и противокоррозионной защиты, особенно с учетом обязательной финишной операции - ликвидации открытой пористости. Одновременно обостряется проблема надежного воспроизведения высоких адгезионно-механических параметров ГТП, присущих хорошо отработанным технологиям газотермического упрочнения и восстановления локально-изнашиваемых поверхностей малогабаритных деталей шейки валов, плунжера, фрикционные фланцы и т.п Высокая удельная себестоимость ГТП, как элемента износоустойчивой и противокоррозионной защиты, значительно ужесточает экономические требования ко всем стадиям создания покрытия от выбора материала и установки напыления до оптимизации технологических параметров процесса. 1. Сущность метода Напыляемый материал для ГТП выбирается на основе эксплуатационных требований к покрытию с учетом финишной обработки по ликвидации открытой пористости.

Из номенклатуры выпускаемых для ГТП порошков и гибких шнуров для целей противокоррозионной защиты наиболее подходят а самофлюсующиеся никель-хромовые сплавы б сплавы на основе никель-алюминия, никель-титана и титан-алюминия в композиционные терморегулирующие композиции на основе никель-алюминия г коррозионностойкие стали и сплавы д механические смеси коррозионностойких материалов металлы, карбиды, оксиды, сплавы е чистые металлы химически инертные, типа Ni, Cr, Ti или обладающие протекторными свойствами к углеродистой стали, типа Zn, Al. Ликвидация открытой пористости ГТП достигается оплавлением самофлюсующиеся сплавы, термопласты или нанесением лакокрасочных или полимерных композиций, застывающих в сквозных порах и шероховатостях ГТП. Износоустойчивая и противокоррозионная защита оплавляемыми материалами накладывает ограничения на габариты, массу и конструкцию защищаемого изделия.

При поверхностном разогреве габариты изделия ограничиваются мощностью оплавляющих горелок, а при объемном разогреве в печи - рабочими размерами последней.

Стандартные установки нанесения ГТП предусматривают максимальное время контакта напыляемого материала с газом-энергоносителем, что обеспечивается вводом материала в канал распылителя.

Для получения непроницаемых износоустойчивых и коррозионно-стойких покрытий по произвольному газотермическому подслою необходима определенная комбинация материалов.

При этом схема процесса усложняется из-за ввода на второй стадии газотермического напыления дополнительного материала на некоторой дистанции L от среза распылителя дозатор 3, рис. 1. В комбинированном металлизационном покрытии высокие адгезионно-механические характеристики газотермического подслоя дополняются непроницаемостью и химической стойкостью присадочной части.

Адгезионная прочность присадочной части, как правило, определяется параметрами шероховатости газотермического подслоя.

При частичной полимеризации защитного полимера в открытых порах и микропустотах, особенно с сужением на входе, адгезионная прочность присадочного материала приближается к когезионной из-за механического защемления затвердевающего материала. Для управления микрорельефом поверхности газотермического подслоя с образованием искусственной пористости, соответствующей реологическим характеристикам полимерной пропитки, в двухфазный газотермический поток и вводится материал-порообразователь из дополнительного дозатора.

Материал-порообразователь обычно соли слабых кислот удаляется из верхнего слоя ГТП на стадии финишной обработки термическое разложение или вымывание. Как показали исследования, совместное напыление смеси конструкционного материала металл или оксид металла и соли через основной дозатор не дает стабильных результатов по двум причинам а из-за гравитационного расслоения смеси существенно разнородных материалов в емкости дозатора б из-за существенного терморазложения порообразователя при подаче его на срез распылителя.

Обработка схемы раздельного напыления двух компонентов рис. 1. проводилась при дистанции напыления L 120-130 мм на подготовленную подложку с первоначальным адгезионным слоем без порообразователя. При удельной энтальпии аргоно-азотной смеси на срезе модифицированного плазмотрона ПП-25 установка УПУ-3Д порядка 5400-5800 кДжкг напылялся порошок -интерметаллид ПН 70Ю30 фракция 80-120 мкм с коэффициентом использования материала порядка 65-70 . При этом адгезионный подслой имел максимальные показатели сцепления с основой 66-72 МПа на сдвиг.

Определение координаты ввода порообразователя целесообразно начать с сечения, имеющего температуру газа на уровне удвоенной термостойкости порообразователя. Экспериментальная обработка оптимальной дистанции ввода порообразователя осуществлялась с помощью механического координатника через керамический зонд в светящийся факел потока вдоль границы.

В качестве критерия эффективности процесса нагрева модельного порообразователя хлористый натрий фракции ниже 120 мкм был выбран коэффициент сохранения материала КСМ при улавливании соли в горизонтальную водяную ловушку. Как видно рис. 2. стабильный уровень КСМ около 80 при указанных ранее условиях сохраняется при дистанции ввода l 20-60 мм. При экспериментальной отработке процесса формирования подслоя при стабилизации уровня электрической мощности расхода и состава материальных потоков и дистанций была показана реальная возможность получения открытой пористости в диапазоне 15-55 . Для этого применялся метод химического вымывания соли водным раствором с ингибиторами коррозии при 60С в течение 30 мин. Максимально открытая пористость была зафиксирована при объемном отношении конструкционный порошок -порообразователь 11,2. Напыляемый материал 3, рис. 3 заполняющий поры и пустоты газотеримического подслоя, должен отвечать следующим условиям а химической стойкостью к рабочей среде после полимеризации б достаточной текучестью при заполнении пор в необходимым сцеплением с газотермическим подслоем.

Механическую прочность комбинированного износоустойчивого и противокоррозионного покрытия к контактно-изнашивающим нагрузкам обеспечивает газотермический подслой 2, рис. 3 Как показали комплексные испытания комбинированных покрытий из пентопласта с искусственным защемлением полимера в газотермическом подслое из никель-алюминиевого сплава, указанное комбинированное покрытие особенно устойчиво в диффузионно-активных средах модель - кипящая дистиллированная вода, вызывающих быстрое отслоение химически инертных полимерных пленок при открытых торцах покрытия. 2.

Требование к технологии

В процессе нанесения покрытия обрабатываемое изделие нагревается до те... . На отремонтированные и изготовленные изделия предоставляется гарантия ... HRC. Плазменное напыление 3.

Режимы обработки

Толщина покрытий может быть обеспечена от 0,05 до 1 мм. 4. Опе-рацияСодержание или наименование операцииСтанок, оборудованиеОснас... Шлифовальный станокТрех кулачковый патрон040Контроль045Промыть детальМ... Покрытия, нанесенные этим методом характеризуются сверхвысокой плотнос...

Заключение

Заключение.

Изложены результаты исследований физических основ горячего напыления.

Полученные результаты легли в основу создания комплектов технологического оборудования.

Показана исключительная технологическая ценность новой технологии и перспектива для машиностроения при решении проблем пар трения. Новейшая экологически чистая технология напыления металлов позволяет упростить и удешевить весь процесс металлообработки. Несмотря на тяжелые условия, в которых находится отечественная промышленность, техника и технология горячего напыления металлов продолжает развиваться.

Достаточно сказать, что в настоящее время технологией горячего напыления пользуются более чем на 150 заводах страны. Достоинство новой технологии заключается в том, что ее использование позволяет превращать станки в многооперационные, а шероховатость поверхности изменять в любых пределах. ЛИТЕРАТУРА 1. Лобанов Н.Ф Козлов А.А Герман М.Ф. Современные тенденции в области формирования газотермических покрытий. Химическая промышленность. 6.1991. 2. Кудриков В.В Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. М Машиностроение. 1981. 3. Лобанов Н.Ф. Металло-полимерное покрытие с повышенной адгезионной прочностью.

Сб. Инженерная механика, материаловедение и надежность оборудования. вып. 2. Новомосковск. 1998.