Вопросы 1-5.
Вопрос №1
Одним из наиболее эффективных технологических путей повышения надежности работы деталей машин и механизмов – является нанесение на рабочую поверхность изделий различных покрытий.
Существующие многочисленные способы нанесения покрытий можно классифицировать с различных позиций.
По методам получения – механические, физические, химические, электрофизические
По виду технологического процесса – гальванические, вакуумные, наплавка.
Покрытия различаются по используемым материалам – металлические, керамические, полимерные
По виду (состоянию) используемых материалов – нанесение покрытий в твердом (или твердом дисперсном) состоянии; нанесение покрытий из жидкой фазы (эмульсии, суспензии, лаки, шликер); нанесение покрытий из электролитических растворов; нанесение покрытий из расплавов; нанесение покрытий из газов или газовых смесей.
Можно рассматривать покрытия и по их назначению – износостойкие, коррозионностойкие, жаростойкие, декоративные и т.д.
Наиболее последовательно классификацию способов нанесения покрытий следует проводить с учетом механизмов и явлений, лежащих в основе процессов нанесения покрытий и формирования его структуры:
механические методы;
химические методы;
электрохимические методы;
наплавка;
напыление;
высокоэнергетические технологии;
комбинированные методы.
Вопрос №2
Электродуговая металлизация заключается в формировании на поверхности детали покрытия из нагретых и ускоренных частиц металла, полученных в результате плавления проволок (за счет энергии горящей между ними электрической дуги) и диспергации расплава струей сжатого газа (воздуха).
Принцип работы установки основан на подаче двух электропроводных проволок, оплавляющихся в электрической дуге и, распыляющихся подведённым сжатым воздухом. Нанесённое покрытие образуется из-за удара расплавленных частиц и затвердеванию образовавшихся пластинок на защищаемом изделии.
Нанесение покрытий производится различными типами проволок диаметром 1,6-2,5 мм (для тугоплавких металлов - до 2 мм) на поверхность, предварительно подготовленную абразивоструйной обработкой. Покрытия наносятся при положительной температуре окружающего воздуха и имеют толщину 80-200 мкм.
Для металлизации обычно используются такие материалы, как цинк, алюминий и их сплавы. Цинк устойчив к ржавлению в морской воде. Наибольшее влияние на скорость его коррозии может оказывать большое содержание оксидов серы, хлора и паров соляной кислоты в атмосфере городов.
Коррозионная стойкость алюминия зависит от условий, в которых происходит коррозия и регулируется, в основном, стойкостью защитной окисной пленки к среде. Алюминий стоек в горячей и морской воде.
Достоинства метода электродуговой металлизации:
низкие энергозатраты на получение покрытия;
высокая производительность процесса (до 100 кг/ч и более по цинку) при достаточно эффективном использовании распыляемого материала (0,65—0,8);
значительные толщины напыляемого покрытия (до 10— 15 мм);
относительно малое тепловое воздействие на основу (нагрев в пределах 80—200 °С);
возможность нанесения покрытий на изделия практически без ограничения размеров;
легкость и простота обслуживания оборудования, его высокая надежность;
возможность автоматизации процесса с созданием автоматических линий.
Основные недостатки, которые имеет электродуговая металлизация:
ограниченный круг материалов для напыления из-за требований электропроводности и поставки в виде проволоки;
наличие значительного количества оксидов в покрытии, что снижает его ударную прочность;
не во всех случаях достаточная прочность сцепления покрытий с основой (15—45 МПа);
наличие пористости препятствует применению покрытий в коррозионных средах без дополнительной обработки.
Источники питания для электродуговой металлизации, к примеру: ТСЗП SPARK 400, ТСЗП-LD/U2 300.
В некоторых случаях металлизация является единственным возможным способом защиты конструкций от коррозии и разрушения. Это является следствием того, что она может производиться в полевых условиях, в отличие от других методов нанесения антикоррозийных износостойких покрытий.