Металлизация стальных мостовых конструкций в полевых условиях.

Для металлизации обычно используются такие материалы, как цинк, алюминий и их сплавы.

Немаловажным фактором считают протекторные свойства металлизационных покрытий из алюминия, цинка и их сплавов. Поврежденное место на покрытии за счет гальванического эффекта затягивается ионами алюминия или цинка, предохраняя материал подложки. Наиболее активным с точки зрения протекторной защиты считается сплав алюминия и магния (AlMg₅).

По результатам сравнительного исследования эффективности 47 различных систем защитных покрытий только алюминиевое и цинковое покрытия, нанесенные методом газотермического напыления, отработали 20 лет без повторного нанесения и сохранили более 99,5% сплошности. Оказалось, что сталь не подверглась коррозии ни в одном из тех мест, где были возможны качественная подготовка поверхности и нанесение металлизационного покрытия.

Все перечисленные факторы позволяют считать металлизационные покрытия наилучшим выбором для ответственных металлоконструкций, подверженных коррозионному воздействию, по соотношению цена/качество.

По сравнению с аналогами - гальваническими, термодиффузионными, лакокрасочными покрытиями, - процесс газотермического напыления (металлизации) имеет преимущества:

- более длительный срок службы защищаемого изделия, часто равный сроку его эксплуатации;

- возможность напыления покрытия на детали любых габаритов и сложной конфигурации;

- шероховатость поверхности напыляемого металла увеличивает трение в болтовых соединениях и, таким образом, снижает вероятность образования фреттинг-коррозии;

- возможность получения покрытий, значительно большей толщины, чем при горячем погружении в расплав;

- возможность обеспечения дополнительной защиты зон сварки;

- экологическая чистота процесса в связи с отсутствием отходов производства.

Электродуговая металлизация

Этот способ нанесения покрытий очень перспективен. Преимуществами электродуговой металлизации являются высокая производительность нанесения покрытий, получение покрытий в несколько миллиметров, высокая износостойкость (в 1,5-2 раза выше новой детали), простота и технологичность процесса, возможность нанесения покрытия на одну поверхность различных наплавочных материалов. Областью рационального применения электродуговой металлизации является антикоррозионная защита алюминием и цинком трубопроводов, цистерн, емкостей, металлоконструкций животноводческих комплексов кормоприготовительных цехов, агрохимического оборудования.

Плазменное напыление

Плазменное напыление является одним из наиболее интересных и эффективных способов нанесения защитных и упрочняющих покрытий на поверхность деталей. Это процесс, при котором наносимый материал в виде порошка или проволоки вводится в струю плазмы и нагревается в процессе движения с потоком газа до температур, превышающих температуру его плавления, и разгоняется в процессе нагрева до скоростей порядка нескольких сотен м/с.

Высокоскоростное напыление(HVOF)

В основе метода лежит нагрев порошковых частиц и их  нанесение со скоростью 2000 м/с на поверхность детали. Частицы порошка посредством газовой струи переносятся на деталь, обладая высокой кинетической энергией, которая при ударе о подложку превращается в тепловую. В качестве напыляемых материалов используются различные металлические и металлокерамические порошки.

Данный метод позволяет наносить покрытия толщиной от 50 мкм до  нескольких миллиметров. Оптимальную же толщину покрытия следует выбирать в каждом конкретном случае исходя из  эксплуатационных, технологических и экономических соображений. Так, например, при защите от коррозии оптимальная толщина покрытия варьируется в диапазоне от 150 до 350 мкм. При нанесении износостойких покрытий толщина покрытия выбирается в  диапазоне от 300 до 600 мкм. При восстановлении деталей толщина покрытия может быть значительно больше оптимальных значений.

Газопламенное напыление полимеров

Напыление полимеров - метод получения тонкослойных покрытий и тонкостенных изделий путём нанесения порошкообразных полимерных композиций на поверхность детали или формы.

Наплавка

Большое количество деталей машин и механизмов выходит из строя в процессе эксплуатации вследствие истирания, ударных нагрузок, эрозии и т. д. Современная техника располагает различными методами восстановления и упрочнения деталей для повышения срока их службы. [

Одним из методов восстановления и упрочнения деталей является наплавка. Наплавка - это нанесение слоя металла на поверхность заготовки или изделия посредством сварки плавлением. Различают наплавку восстановительную и изготовительную.

Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.

Микродуговое оксидирование

В настоящее время метод МДО является наиболее перспективным по сравнению с существующими технологиями нанесения покрытий на алюминиевые и  магниевые сплавы и позволяет получать покрытия с высокими механическими, диэлектрическими и теплостойкими свойствами. Покрытия на алюминиевых и магниевых сплавах по износостойкости превышают все существующие материалы, используемые в современной технике. Например, при одинаковой микротвердости с корундом износостойкость покрытий, полученных этим методом, может быть в несколько раз выше.

Основные области применения:

• нефте- и угледобывающая промышленность - создание коррозионностойких и износостойких покрытий для бурового, угле- и нефтедобывающего, нефтеперерабатывающего оборудования;

• ракетостроение - создание тепло-эрозионностойких и  износостойких покрытий для ракетных двигателей;

• машиностроение - пары трения, подшипники скольжения, зубчатые передачи, поршни, цилиндры, торцевые уплотнения для двигателей внутреннего сгорания, станков и машин различного назначения в судостроении, авиационной промышленности, детали для сельскохозяйственной техники;

• металлургия - постоянная литейная оснастка, выплавляемые литейные стержни, футеровка печей, тепловые экраны и др.;

• легкая промышленность - нитеводители, челноки и другие детали текстильного и швейного оборудования;

• медицина - хирургические эндопротезы.

Аналогами метода являются обычное анодирование, искровое оксидирование, плазменное, плазматронное, детонационное напыление. Основными преимуществами микроплазменного оксидирования являются:

• возможность создания сверхпрочных покрытий, уступающих по прочности только алмазам;

• возможность нанесения покрытий на внешних и внутренних поверхностях деталей любой конфигурации;

• возможность получения разных покрытий, при использовании одного материала покрытия;

• отсутствие предварительной обработки поверхностей;

• Более высокое сопротивление коррозионной усталости образцов и  изделий с оксидно-керамическим покрытием (высокий предел выносливости).