Газотермическое напыление

Принцип газотермического напыления достаточно прост: материал, который должен быть нанесен на поверхность детали, пластифицируется в источнике тепла и распыляется высокоскоростным потоком сжатого воздуха или струей газа. При ударе о шероховатую поверхность детали мельчайшие частицы, имеющие еще температуру, равную температуре плавления, деформируются и, внедряясь в поры и неровности детали, образуют покрытие.

Подготовка деталей к нанесению покрытия

Перед нанесением покрытия поверхность детали, подлежащая восстановлению, должна быть очищена от грязи, масла, влаги, ржавчины. Наличие любого загрязнения, особенно масла, снижает прочность сцепления покрытия с поверхностью.

Детали, длительное время работавшие в масляной среде, подвергают нагреву в электропечи до температуры 200-250°С и выдерживают до полного удаления смазки в течение 1-1,5 ч. Также поступают с деталями, работавшими в соприкосновении с водой. Для удаления влаги из пор металла их нагревают до температуры 100-120°С. Для получения правильной геометрической формы и равномерной толщины покрытия детали подвергают предварительной механической обработке — шлифованию или обтачиванию.

Прочность сцепления покрытия достигается главным образом за счет имеющихся на поверхности шероховатостей. Необходимую шероховатость можно получить несколькими способами: нарезанием «рваной» резьбы, дробеструйной обработкой, электроискровой обработкой, накаткой рифленым роликом и др. Наиболее эффективным являются первые два способа.

Для образования «рваной» резьбы резец устанавливают в резцедержателе с несколько большим вылетом, чем при точении, при этом кончик резца должен быть ниже оси детали на 2-5 мм. При таком положении резца во время обтачивания детали режущая его часть мелко вибрирует, что приводит к дроблению металла и образованию на поверхности шероховатости.

Дробеструйную обработку подлежащей восстановлению поверхности производят в специальных установках.

В качестве абразива при дробеструйной обработке применяют чугунную дробь марки ДЧК, колотую стальную дробь, электрокорунд. Размер частичек этих материалов должен быть 0,8-1,5 мм.

При выборе режимов дробеструйной обработки руководствуются следующим: чем выше твердость обрабатываемой поверхности, тем должно быть выше давление воздуха и меньше расстояние от сопла дробеструйного пистолета до поверхности детали. Обычно дробеструйную обработку ведут при давлении сжатого воздуха 0,4-0,6 МПа. Оптимальное расстояние от сопла до поверхности 30-100 мм. Обработку ведут при наклоне струи дроби к поверхности под углом 50-70°. Поверхность детали после дробеструйной обработки в зоне восстановления должна быть вся испещрена мельчайшими выступами и полностью потерять блеск.

В связи с тем что дробеструйная обработка создает не только шероховатость поверхности, но и разрушает на ней окисную пленку, операцию рекомендуется выполнять непосредственно перед нанесением покрытия. Чем меньше разрыв во времени между подготовкой детали к напылению и самим процессом нанесения покрытия, тем выше прочность сцепления нанесенного слоя с деталью. Перерыв между операциями дробеструйной обработки и напылением не должен превышать 3 ч.

После дробеструйной обработки деталь перемещают в камеру для напыления, пользуясь чистыми рукавицами. Последней подготовительной операцией является защита участков детали, не подлежащих напылению. Их закрывают металлическими кольцами, изолируют тонкой жестью, в отверстия вставляют пробки из термостойкой резины. В некоторых случаях изготавливают специальные установочные приспособления, конструкция которых обеспечивает изоляцию не подлежащих напылению частей детали.