Плазмообразующий газ пропускают через узкий канал, в котором между двумя электродами создается дуговой разряд. Газ сжимает дугу, что приводит к повышению его температуры до 16000…30000° С.

Рис. 44. Установка для плазменной наплавки с вдуванием порошка в дугу
1 — дроссель; 2 — осциллятор; 3 — плазмообразующий газ; 4 — вольфрамовый электрод; 5 — внутреннее сопло горелки; 6 — питатель для подачи порошков; 7 — наружное сопло; 8 — защитный газ; 9 — горелка; 10— несущий газ; 11 — наплавляемая деталь; 12 — источник питания (ПС-500); 13 — источник питания (ПС-300); 14 — балластный реостат; 15 — конденсатор

Выделение большого количества тепла в малом пространстве приводит к ионизации плазмообразующего газа. Плазма имеет повышенную электропроводность, что позволяет управлять ею при помощи магнитных электрических полей.

Скорость движения частиц в струе плазмы весьма высока. При давлении газа 0,2…0,3 МПа и силе тока 400…500 А скорость частиц в плазменной струе может превышать 15 000 м/с. i

Установка для плазменной наплавки деталей (рис. 44) состоит из источника питания током, реостатов, дросселя, осциллятора, плазмотрона, пульта управления и контроля, системы циркуляции воды, приспособления для автоматической подачи порошка или проволоки и приспособления для перемещения наплав-, ляемой детали или плазмотрона.

Барнаульский аппаратно-механический завод изготовляет и поставляет в комплекте с запасными анодами и катодами (100 шт.) установки УМП-6, УМП-7 и УМП-8.

Для наплавки подслоя (слоя сцепления) никель — алюминий применяют порошки ПН-85Ю15, ПН-70Ю30; для наплавки основного слоя — порошки самофлюсующиеся никель — хром — бор — кремний: Н-ХН80СР2, ПГ-ХН80СР2, П-ХН80СРЗ, ПГ-ХН80СРЗ, П-ХП80СР4; ПГХН80СР4, СНГН.

Качество слоя металла, нанесенного плазменной наплавкой, зависит от качества подготовки поверхности под наплавку, силы сварочного тока, напряжения холостого и рабочего хода, скорости наплавки, расстояния от горелки до наплавляемой поверхности, расхода плазмообразующего и защитного газа и расхода воды для охлаждения плазмотрона.

Подготовка поверхности под наплавку заключается в очистке от грязи, масла. При неравномерном износе поверхности деталей цилиндрической формы их протачивают или шлифуют, а затем обезжиривают ацетоном. С целью получения лучшей связи рекомендуется наплавляемую поверхность подогреть до 60…100 °С.

Сварочный ток — основной параметр режима плазменной наплавки. С увеличением силы тока резко возрастает коэффициент наплавки, но одновременно возрастают перегрев присадочного материала и нагрев наплавляемой поверхности. Чрезмерное увеличение силы тока может цривести к значительному проплавлению основного металла и ухудшению качества наплавляемого слоя.

Процесс наплавки с использованием порошка протекает устойчиво — при рабочем напряжении 40…50 В. Напряжение холостого хода 100 В.

Скорость наплавки влияет на формирование наплавляемого слоя, качество и прочность сцепления. Скорость наплавки выбирают исходя из необходимых размеров наплавляемого слоя.