6.2.2. Напыление

В практике напыления следует руководствоваться приведёнными ниже общими рекомендациями:

1. Состояние поверхности металла изделия. Если при визуальном осмотре на поверхности изделия обнаружены следы загрязнений (влага, оксиды, окалина и т.п.), то следует вновь осуществить соответствующую очистку поверхности. После пескоструйной обработки первый слой следует напылять не позднее чем через 4 ч, а общая продолжительность от окончания пескоструйной обработки до завершения процесса напыления покрытия не должна превышать 8 ч.

2. Дистанция напыления. Оптимальное расстояние от среза сопла горелки до поверхности напыления обычно не выходит за пределы 75…250 мм. При малой дистанции напыления создаётся опасность деформации основного металла под влиянием термических напряжений; когда же расстояние слишком большое, температура и скорость напыляемых частиц снижается, что приводит к образованию рыхлого покрытия и уменьшению прочности сцепления с основой. В конечном счёте, может произойти отслоение покрытия от основы.

3. Угол напыления. Наибольшая деформация напыляемых частиц при соударении с поверхностью основы происходит, если горелка установлена перпендикулярно к её поверхности. В случае, когда не возможно обеспечить этот угол, допускается отклонение от вертикали, но не более чем на 45^о. При угле напыления менее 90^о несколько снижается качество покрытия.

4. Температура поверхности основного металла в процессе напыления. Перегрев поверхности основного металла в процессе напыления вызывает снижение прочности сцепления покрытия или становится причиной деформации. Теоретическая температура поверхности основного металла не должна превышать 260^оС. При более низкой температуре проводить напыление не рекомендуется, так как напылённое покрытие может отслоиться или растрескаться. В таких случаях рекомендуется предварительный подогрев основного металла до температуры 120…150^оС.

5. Равность толщины покрытия. Для получения покрытия равномерной толщины желательно, чтобы толщина напыляемого за один проход слоя покрытия не превышала 0,25 мм. Покрытие требуемой толщины следует напылять за несколько проходов.

6. Толщина напыляемого покрытия. При нанесении покрытия необходимо учитывать, что на поверхности основы происходит усадка напылённого слоя. При большой толщине покрытия под действием остаточных напряжений, которые появляются в нём в результате усадки напылённого материала, происходит разрушение контактной зоны и, в конечном счёте, отделение покрытия от основы. При напылении на внутреннюю поверхность труб материалов, имеющих большую усадку, происходит вспучивание покрытия. Одним из путей предотвращения вспучивания покрытия является предварительный подогрев. Минимальная толщина покрытия должна включать припуск на обработку после напыления и некоторый допуск на возможный износ.

7. Скорость подачи напыляемого материала. Очень важно, чтобы напыление проходило на оптимально выбранной и поддерживаемой на заданном уровне скорости подачи напыляемого материала. Так, при газопламенном напылении проволокой снижение скорости её подачи вызывает уменьшение размера частиц и их быстрое охлаждение во время движения от горелки до основного металла. Поэтому теплосодержание соударяющихся с поверхностью частиц меньше, и сцепление их с поверхностью будет плохое. При этом возрастает также интенсивность окисления частиц в период их движения в струе.

В таблице 6.1 представлена характеристика и область применения основных видов покрытия. В таблице 6.2 представлена характеристика покрытий при газотермическом напылении.

Таблица 6.1.

Характеристика и области применения покрытий

Порошки	Характеристика покрытий	Область применения покрытий
Сплавы на основе Fe, Ni, Cr, Al, Ti	Коррозионная стойкость, малая усадка, лёгкая обрабатываемость	Восстановление изно-шенных и изготовление новых деталей, нанесе-ние подслоев на детали
Металлы: Al, Zn, Cu, Cr, Ni	Высокая стойкость про-тив коррозии в атмосфе-ре, в морской воде и других агрессивных средах на 20…50 лет	Защитные покрытия мостов, башен, эстакад, трубопроводов
Бронзы, баббит, металлы: Cu, Pb, Cd, Sn	Низкий коэффициент трения, стойкость против кавитации и коррозии	Антифрикционные покрытия двигателей, тракторов, станков и др.
Тугоплавкие металлы: W, Mo, Ta, Nb и смеси на их основе	Высокая адгезия, износостойкость, стойкость к коррозии в расплавах меди, цинка и стекла	Подслой, защитные покрытия деталей металлургического оборудования, ракетной техники
Самофлюсующиеся сплавы на основе Cr – B – Ni – Si	Высокая износостой-кость, стойкость против воздействия агрессив-ных сред и повышенной температуры	Защитные покрытия деталей машин
Карбиды W, Cr, Ti в смесях с Co, ин-терметаллидами, самофлюсующи-мися сплавами	Высокая твёрдость, плотность, износостой-кость (в том числе к воздействию абразива)	Износостойкие покрытия деталей машин, станков, авиадвигателей, ракет

Окончание таблицы 6.1

Порошки	Характеристика покрытий	Область применения покрытий
Оксиды: Al2O3, TiO2, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaO, VO, MgO, Fe2O3	Стойкость к расплавлен-ным металлам, кислотам и щелочам, абразивному изнашиванию, высокие электроизоляционные свойства	Износо- и коррозионно-стойкие, электро- и теплоизоляционные покрытия деталей в атомной, энергетичес-кой, металлургической отраслях, деталей приборов, ракетной и космической техники

Таблица 6.2

Характеристика покрытий при газотермическом напылении

Группа	Марка порошка	Характеристика покрытий
Сплавы на основе Fe	ПХ17Н2, ПХ18Н15, ПХ23Н18, ПХ18Н9Т, ПГ-С25, ПГ-ФБХ6-2	Стойкость против коррозии. Износостойкость HRC 52…55
	ПР-180Х16	Износостойкость и коррозионная стойкость HRC 55
Сплавы на основе Ni	ПХ20Н80, ПХ40Н60	Жаростойкость, стойкость против коррозии
Сплавы на основе Ni, Ti, Al (металлиды)	ПН70Ю30	Жаростойкость, коррозионная стойкость HRC 40
	ПН85Ю15	Жаростойкость, износостойкость
	ПН55Т45	Износостойкость HRC 55…60
	ПТ88Н12	Износостойкость, коррозионная стойкость
Самофлюсую-щиеся сплавы – Ni – Cr – B – Si	ПГ-СР2	Высокая износостойкость, HRC 35
	ПГ-СР3	HRC 45
	ПГ-СР4	HRC 55
	СНГН-50	Высокая износостойкость, HRC 50
	СНГН-55	HRC 55
	СНГН-60	HRC 60

Окончание таблицы 6.2

Группа	Марка порошка	Характеристика покрытий
Самофлюсую-щиеся сплавы – Ni – Cr – B – Si	ВСНГН-35, ВСНГН-80, ВСНГН-88	Весьма высокая износостойкость