Строительные машины и оборудование, справочник






Газопламенное напыление


Категория:
   Прогрессивные методы ремонта


Газопламенное напыление

При газопламенном напылении распыляемые материалы нагреваются и оплавляются в факеле пламени, полученном в результате сгорания горючих газов (ацетилен, пропан-бутан и др.) в кислороде.

Процесс газопламенного напыления отличается высокой производительностью. Трудоемкость восстановления деталей по сравнению с наплавкой значительно снижается. Применяемая при этом аппаратура конструктивно проста и надежна в работе. Возможность нанесения тонкослойных покрытий с незначительным смешиванием с основным металлом (до 5…6%) позволяет получать биметаллические изделия твердостью HRC3 32…71, износостойкостью, превышающей в 3…5 раз износостойкость закаленной стали 45 или 40Х, высокой коррозионной и окалиностойкостью. Припуск на механическую обработку находится в пределах припуска на шлифование. К тому же газопламенное напыление возможно использовать в местах, удаленных от источников электрической энергии. Недостаток газоплазменного напыления — большой расход горючих газов, что повышает стоимость работ.

При газопламенном напылении наибольшее распространение получили металлы в виде порошков и проволок. А из порошков наиболее эффективны порошки самофлюсующихся хромоникелевых сплавов марок СНГН (углерод 0,62%, хром 14… 16%, кремний 3.5…5%, бор 3,2…4,2%, никель до 78%), ВСНГН (65% СНГН + 35 % карбиды вольфрама) и ПГ-ХН80СР (углерод 0,4… 1,0%, хром 12…17%, кремний 2,5…5,0 %, бор 2,0…4,0 %, железо 5,0 %, никель до 78 %), обеспечивающие высокую износостойкость в сочетании со способностью противостоять действию агрессивных сред.



Всесоюзным научно-производственным объединением «Ремдеталь» разработаны установки 011-1-09, 011-1-01 и аппарат 021-4.

Основные характеристики этих установок следующие:
Расход порошка до 2,6 кг/ч
Расход ацетилена 0,6…0,8 м3/ч
Расход кислорода 0,8… 1,0 м3/ч
Давление ацетилена 50… 150 К.Па
Диаметр восстанавливаемой детали 20…400 мм
Толщина напыляемого слоя 0,1… 1,5 мм
Частота вращения шпинделя (детали) 1,5…75 мин-1
Максимальная потребляемая мощность 0,4 кВА

Габаритные размеры:
— длина 1980…3070 мм ширина 1210 мм высота 1320 мм

Для газопламенного напыления порошковых материалов на любые поверхности деталей можно рекомендовать переносной -пистолет ОКС-5531-ГОСНИТИ и установку JI5405A. Разработкой установок занимается БПИ, БИМСХ, ВНИИавтогенмаш, ЦНИИТмаш и др.

На рис. 2.16 представлена схема установки УПН-8 конструкции ВНИИавтогенмаш, которая состоит из двух узлов: отдельного порошкового питателя и пистолета.

Принцип работы: в мощное ацетиленокислородное пламя со скоростью истечения до 150 м/с вдуваются частицы порошка размером 50…150 мкм, которые нагреваются в нём и, попадая на подготовленную поверхность, образуют покрытие. Смесь ацетилена с кислородом образуется в инжекторном устройстве распылительного пистолета. Порошок, транспортируемый кислородом, поступает от устройства порошкового питателя к пистолету по трубе и вдувается по оси пистолета.

Рис. 1. Схема установки газопламенного напыления УПН-8:
1, 16 — шланги; 2, 8 — вентили; 3 — отверстие; 4 — питатель; 5 — ротаметр; 6 — фильтр; 7 — клапан; 9, 12 — резиновые трубки; 10, 11 — инжекторные устройства; 13 — распылительный пистолет; 14, 19 — редукторы; 15, 18 — тройники; 17 — горелка.

Установка УПН-8 работает на следующих режимах: рабочее давление кислорода 0,4 МПа при расходе 2,2 м3/ч, в том числе на транспортировку порошка 0,4 м3/ч; рабочее давление ацетилена 0,035 МПа при расходе 1,7 м3/ч. Расстояние сопла от поверхнЪсти детали 150…200 мм.

В конструкции установки для газопламенного порошкового напыления “Института проблем надежности и долговечности АН БССР применен принцип крепления бункера с порошком непосредственно на пистолете, который обладает высоким качеством газосмешения, и новый способ введения порошка в факел пламени. Конструктивные особенности пистолета позволяют напылять отечественные порошки грануляций 30… 160 мкм без рассева их на фракции. Коэффициент использования порошкового материала на 28…41% выше, чем при напылении на установке УПН-8.

С целью повышения прочности сцепления и повышения общих служебных свойств напыленного слоя часто производится оплавление покрытия с помощью горелки или распылительных пистолетов, но без подачи порошка до получения блестящей от всплывших шлаков поверхности, т. е. до запотевания.

Оплавление нанесенных покрытий с помощью токов высокой частоты позволяет ускорить этот процесс более чем в 5 раз по сравнению с газопламенным оплавлением и значительно увеличить прочность сцепления покрытий с основным металлом и собственно напыленного слоя за счет молекулярной связи. Газопламенное напыление с оплавлением порошковых сплавов с нагрева ТВЧ позволяет повысить долговечность таких деталей, как трансмиссионные валы, крестовины, цапфы, оси, постели коренных подшипников двигателей и др.

Повышение прочности сцепления достигается также применением подслоев из никель-алюминиевых, нихромовых и легкоплавких металлов и сплавов.

Большое внимание газопламенному напылению порошков уделяется за рубежом. Например, японские фирмы по производству двигателей внутреннего сгорания энергично внедряют способы упрочнения быстроизнашивающихся деталей: поршневых колец, поршней, гильз, цилиндров, валов, рычагов, вилок, головок коромысел. Исходным материалом покрытий поршневых колец и гильз служит порошковый сплав с высоким содержанием серы—10%, а также углерода 0,2, кремния 0,4, марганца 0,5, вольфрама 10, железа до 79%.

Конструкции газопламенных проволочных металлиза-торов, как у нас в стране, так и за рубежом, существенно не отличаются друг от друга. Они содержат два основных узла: газопламенную горелку с центральным каналом для проволоки и механизм равномерной подачи проволоки.

Проволочные ручные газопламенные металлизаторы МГИ-4А, МГИ-4Г1 и стационарные МГИ-5 в отличие от порошковых характеризуются более высокой производительностью. Распыление стальной проволоки применяется при ремонте и восстановлении деталей машин. Газопламенное напыление никель-алюминиевыми, нихромо-выми (никель 80, хром 20%) и молибденовыми проволоками широко используется в промышленности при нанесении подслоя или жаро- и износостойких покрытий. Нанесение цинковых и алюминиевых материалов используется для защиты емкостей от атмосферной коррозии.

Перспективно применение порошковых проволок, например, сплава никель-хром-вольфрам-кремний, а также технология послойного нанесения газопламенной проволочной металлизацией вначале покрытий молибдена, а затем слоя оксидов и карбидов металлов плазменным напылением. Операцию повторяют до получения заданной толщины.

Рис. 2. Распылительная головка дугового металлизатора:
1 — корпус; 2 — направляющие; 3 — башмаки; 4 — пластина; 5 — проволока; 6—планка; 7 — пружина; 8 — тяга; 9 — мембрана.

Расширение применения газопламенного напыления проволочными материалами идет по линии создания программного управления процессом.

Читать далее:

Категория: - Прогрессивные методы ремонта


Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины