Плазменное покрытие металлов

(51) 23 4/12 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ машиностроении. Технический результат достигается тем, что в способе плазменного покрытия металлов,включающем подачу порошковой композиции,под давлением транспортирующего газа в плазменную струю,образованную при возбуждении между катодом и анодом электрической дуги, которая нагревает плазмообразующий газ до температуры плазмы, и при определнных параметрах технологического режима, как дистанция напыления - , ммвыбор размера частиц порошка напыления-, мк т- время термообработки при оплавлении расход порошковой композиции-, г/секскорость вылета частиц - , м/сек, частицы порошковой композиции в расплавленном состоянии с определнной скоростью напыляются на поверхность восстанавливаемых деталей при обязательном соблюдении компонентного состава напыляемого порошка железный порошок ПЖРВ-2 основа порошок ПН 57 Т 43 порошок ПН 74 Х 16 С 3 Р 2 порошок алюминиевый ПА-4 порошок медный ПМС галониды. Для улучшения качества сцепления в плазмообразующий газ добавляют газ пропан (14).(72) Савинкин Виталий Владимирович Томашец Анатолий Константинович(56) Линник В.А., Пекшев П.Ю. Современная техника газотермического нанесения покрытий. М. Машиностроение, 1985(57) Изобретение относится к газотермическому напылению металлов,а в частности к технологическому процессу плазменного покрытия металлов. Задачей предлагаемого изобретения является выбор экономического способа плазменного покрытия металлов, позволяющего повысить прочность сцепления покрытия с основой. Техническим результатом изобретения является получение упрочненной восстановленной рабочей поверхности деталей,путм наращивания изношенных поверхностей, которая будет защищена от коррозии и физического износа, что позволит увеличить сроки службы дорогостоящих запасных частей ответственных деталей, применяемых в 21589 Изобретение относится к газотермическому напылению металлов,а в частности к технологическому процессу плазменного покрытия металлов. Изобретение имеет возможность широкого спектра применения в машиностроении,в автотракторной и нефтедобывающей промышленности,энергетике,в ремонте сельхозтехники и строительно-дорожных машин,т.е. во всех отраслях,где необходимо восстановление изношенных поверхностей деталей и узлов. Известна технология газотермического нанесения покрытий - метод газопламенного напыления (патент 2169792, 2001 г.), который включает в себя введение в пламя основной струи,образованной в камере сгорания при сгорании любого горючего газа, внешней струи, состоящей из транспортирующего газа, подачу напыляемого порошка,образование в активной зоне напылительного потока, подаваемого далее на основу для образования покрытия. Напылительный поток создатся введением в основную струю на заданном расстоянии относительно е выхода внешней струи, которую подают во встречном направлении, образуя фронт ударной волны в активной зоне. Подачу напыляемого порошка производят на выходе основной струи,транспортирующей его в активную зону. Известен способ получение газопламенного напыления, который состоит в том, что определнная смесь кислорода с горючим газом поступает в горелку (основная струя), где поджигается и образует факел. В этот поток газа податся порошковый материал,который нагревается до пластического состояния и уносится на основу, где образует покрытие. (Линник В.А.,Пекшев П.Ю. Современная техника газотермического нанесения покрытий. М. Машиностроение, 1985 г, с.7,11). К недостаткам вышеперечисленных технологий относится низкая тврдость и невысокая прочность сцепления с основой, связанная с тем, что известные способы не обеспечивают достаточно высокой температуры и скорости напылительного потока, не отработаны оптимальные технологические параметры, не указан состав порошковой смеси для различных видов поверхностей. И как следствие этого - трещины при наплавке больших площадей, наличие пористого наплавленного слоя. Задачей предлагаемого изобретения является выбор экономического способа плазменного покрытия металлов, позволяющего повысить прочность сцепления покрытия с основой. Техническим результатом изобретения является получение упрочненной восстановленной рабочей поверхности деталей,путм наращивания изношенных поверхностей, которая будет защищена от коррозии и физического износа, что позволит увеличить сроки службы дорогостоящих запасных частей ответственных деталей, применяемых в машиностроении. Технический результат достигается тем, что в способе плазменного покрытия металлов,включающем подачу порошковой композиции,под давлением транспортирующего газа в плазменную струю,образованную при возбуждении между катодом и анодом электрической дуги, которая нагревает плазмообразующий газ до температуры плазмы, и при определнных параметрах технологического режима, как дистанция напыления - , ммвыбор размера частиц порошка напыления-, мк т-о время термообработки при оплавлении расход порошковой композиции - , г/секскорость вылета частиц - , м/сек, частицы порошковой композиции в расплавленном состоянии с определнной скоростью напыляются на поверхность восстанавливаемых деталей при обязательном соблюдении компонентного состава напыляемого порошка- галониды. Для улучшения качества сцепления в плазмообразующий газ добавляют газ пропан (14). Предлагаемый способ плазменного покрытия металлов реализуется следующим образом. Исходный материал покрытия,при необходимости наносится подложно, податся в плазматрон в виде порошка, проволоки, прутка. Порошок по трубке из порошкового питателя податся под давлением транспортирующего газа в плазменную струю. В качестве транспортирующего газа используется азот или аргон. Для получения плазменной струи между катодом и анодом возбуждается электрическая дуга. Электрическая дуга нагревает подаваемый в плазмотрон плазмообразующий газ до температуры образования плазмы,т.е. когда газ становится электропроводным. В поток нагреваемого газа вводится порошковая композиция. Образующие расплавленные частицы материала выносятся потоком горячего воздуха из сопла, попадая в плазменную струю, приобретая скорость 150200 м/сек и выше, и в расплавленном состоянии напыляются на поверхность восстанавливаемой детали. В качестве плазмообразующего газа используется смесь воздуха и пропана (1-4),транспортирующий газ-воздух. Восстановленные таким образом рабочие поверхности служат долго и качественно. Наименование Транспортирующий газ Тврдость 1 способ аммиак 42 2 способ Ацитилен и кислород 52-55 Предлагаемый способ аргон 62-67 2 21589 Как видно из таблицы, предлагаемый метод позволяет повысить тврдость и изностойкость за счт оптимальных параметров технологического процесса и целесообразногосоотношения компонентов металлического порошка. Для осуществления способа используется обычное технологическое оборудование универсальный токарно-винторезный станок,плазмотрон с ускорителем, трансформаторная будка, горелки,баллон с газом. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ плазменного покрытия металлов,включающий подачу порошковой композиции под давлением транспортирующего газа в плазменную стую, где частицы порошковой композиции расплавляются и со скоростью напыляются на поверхность восстанавливаемых деталей,отличающийся тем, что процесс выполняется при определенных параметрах технологического режима, как дистанция напыления - , мм выбор размера частиц порошка напыления -, мк твремя термообработки при оплавлении расход порошковой композиции - , г/сек скорость вылета частиц -, м/сек,2. Способ плазменного покрытия металлов по п.1 отличающийся тем, что порошковая композиция имеет состава железный порошок ПЖРВ-2 основа порошок ПН 57 Т 43 порошок ПН 74 Х 16 СЗР 2 порошок алюминиевый ПА-4 порошок ПМС галониды. 3. Способ плазменного покрытия металлов по п.1 отличающийся тем,что в состав плазмообразующего газа добавляется газ пропан.