- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1. Методы упрочнения поверхностным пластическим деформированием
- •1.1. Вибрационные методы обработки в специальных средах
- •1.2. Дробеструйные методы обработки
- •1.3. Методы деформационного выглаживания
- •1.4. Ультразвуковая обработка
- •Список литературы к главе 1
- •Глава 2. Методы ионно-имплантационной обработки поверхностей деталей
- •С поверхностным слоем упрочняемого материала:
- •2.1. Низкоэнергетическая ионно-имплантационная обработка
- •2.1.1. Легирование вбиванием (легирование атомами отдачи)
- •2.1.2. Легирование ионами сверхмалых энергий
- •2.1.3. Глубокое проникновение по границам зерен. Стержнеобразные дефекты
- •2.1.4. Импульсный отжиг имплантационных слоев
- •2.1.5. Дефекты, возникающие при ионном легировании
- •Кроме этого, показано [20], что изменение дозы имплантируемого n от 1015 до 1018 см-2 приводит к экстремальному изменению -1 (рис. 2.6).
- •2.2. Высокоэнергетическая ионно-имплантационная обработка
- •2.3. Комбинированные методы обработки
- •Список литературы к главе 2
- •Глава 3. Методы нанесения защитных и специальных покрытий на лопатки турбомашин
- •3.1. Нанесение эрозионно- и коррозионностойких покрытий
- •Список литературы к п. 3.1
- •3.2. Нанесение жаростойких покрытий
- •3.2.1. Диффузионные покрытия
- •3.2.2. Конденсационные покрытия
- •3.2.3. Комбинированные покрытия
- •Список литературы к п. 3.2
- •3.3. Теплозащитные покрытия для лопаток турбин
- •Термобарьерные слои. Функцией термобарьерных покрытий является обеспечение термической изоляции лопатки. Покрытие около 200 мкм может снизить температуру лопатки более чем на 200c.
- •Список литературы к п. 3.3
- •3.4. Специальные конструкционные покрытия
- •Список литературы к п. 3.4
- •Список дополнительной литературы к п. 3.4
- •Глава 4. Специальное оборудование для обеспечения высокоэффективных технологий защитно-упрочняющей обработки поверхности деталей гтд
- •4.1. Оборудование для нанесения газотермических покрытий
- •4.1.1. Электродуговая металлизация
- •Для нанесения покрытий методом электродуговой металлизации используется: комплект оборудования электродуговой металлизации тсзп-ld/u2 300 или тсзп spark 400.
- •- Производительность при напылении цинка: 30 кг/ч;
- •4.1.2. Газопламенное напыление
- •Характеристики установки для газопламенного напыления тсзп-mdp-115 указаны в табл. 4.2.
- •Характеристики установки тсзп-mdp-115
- •Горелка glc-720 Характеристики горелки glc-720 для газопламенного напыления:
- •- Окислитель – кислород.
- •Горелка ak-07 Горелка (рис. 4.13) предназначена для газопламенного нанесения защитных покрытий различного состава.
- •Твердость – 1100 hv;
- •4.1.3. Плазменное напыление
- •Технические характеристики установки тсзп mf-p-1000:
- •Установка тсзп mf-p-1000 включает:
- •Система управления установкой (рис. 4.26) разработана на базе контроллера Simatic s7-300, смонтирована в пылезащищенном шкафу.
- •Холодильник vwk-270/1-s (рис. 4.30) Техническая характеристика:
- •Холодильник pc – 250 Холодильник рс-250 представлен на рис. 4.32.
- •Технические характеристики плазмотронов Плазмотрон f4 (рис. 4.33) Техническая характеристика плазмотрона f4:
- •Пистолет к-2. Технические характеристики:
- •Комплект оборудования для плазменной наплавки тсзп-pta-4
- •Перемещатели горелок
- •Список литературы к п. 4.1
- •4.2. Установки для нанесения покрытий методами конденсации в вакууме
- •2. Установка осаждения покрытий с вертикально-протяженным паровым потоком
- •С вертикально-протяженным паровым потоком
- •Список литературы к п. 4.2
- •4.3. Установки для комплексной ионно-плазменной и ионно-имплантационной обработки деталей
- •Список литературы к п. 4.3
- •4.4. Специальное технологическое оборудование для высокоэффективной обработки деталей
- •4.4.1. Катоды, использующие магнитные поля
- •4.4.2. Вакуумно-дуговые источники плазмы
- •4.4.3. Дополнительные устройства для улучшения качества работы вакуумных испарителей
- •Список литературы к п. 4.4
- •Заключение
Холодильник vwk-270/1-s (рис. 4.30) Техническая характеристика:
теплосъем 36,4 кВт;
температура воды на выходе, °С:
- минимальная …15;
- максимальная…25;
максимальная температура окружения воздуха 37°С;
питающее напряжение 3×380V, 50 Hz;
потребляемая мощность 12,9 кВт;
потребляемый ток 34 А;
объем дистиллированной воды 250 м3;
масса полностью заправленного водой холодильника 450 кг;
габаритные размеры: 1000×1000×2000 мм.
Рис. 4.30. Внешний вид холодильника VWK-270/1-S
Порошковый дозатор PF 2/2
Порошковый дозатор состоит из двух бункеров, двух миксеров, двух дисковых приводов регулирования подачи порошка. Газовая система питателя состоит из двух ротаметров, предохранительных клапанов, электромагнитных вентилей, дросселей и шлангов. Управление работой питателя выполнено на базе контроллера Simatic S7-300. Питатель порошка может работать как в автономном режиме, так и управляться с центральной панели оператора. Бункеры (колбы) могут иметь емкость 1,5 или 5 литров.
Рис. 4.31. Внешний вид порошкового дозатора PF 2/2
Техническая характеристика:
вместимость бункеров (колб) 1,5 или 5 л;
питающее напряжение 220 В;
мощность 1,5 кВт;
расход транспортирующего газа – до 30 л/мин;
производительность одной колбы – до 6 кг/час в зависимости от типа порошка.
Холодильник pc – 250 Холодильник рс-250 представлен на рис. 4.32.
Рис. 4.32. Внешний вид холодильника PC – 250
Техническая характеристика:
теплосъем 35 кВт;
температура воды на выходе, °С:
- минимальная 12;
- максимальная 25;
максимальная температура окружения воздуха 37°С;
питающее напряжение 3×400 В;
потребляемая мощность 12 кВт;
потребляемый ток 28 А;
объем дистиллированной воды 250 м3;
масса полностью заправленного водой холодильника 430 кг.
Технические характеристики плазмотронов Плазмотрон f4 (рис. 4.33) Техническая характеристика плазмотрона f4:
максимальная мощность 55 кВт ;
плазмообразующие газы – аргон, водород, азот, гелий;
давление на входе, МПа:
- аргон – 0,5;
- водород – 0,7;
- азот – 0,5;
расход, л/мин:
- азот – до 50;
- аргон – до 100;
- водород – до 20;
ток – до 800А;
охлаждение – водяное;
расход воды – до 12 л/мин;
производительность напыления – до 5 кг/ч.
Рис. 4. 33. Внешний вид плазмотрона F4
Плазмотрон F1 (рис. 4.34) предназначен для напыления внутренних поверхностей диаметром от 90 мм.
Рис. 4.34. Внешний вид плазмотрона F1
Техническая характеристика плазмотрона F1:
максимальная мощность 25кВт;
плазмообразующие газы – аргон, водород, азот;
давление на входе, МПа:
- аргон – 0,5;
- водород – 0,7;
- азот – 0,5;
расход, л/мин:
- азот – до 40;
- аргон – до 80;
- водород – до 15;
ток дуги плазмы – до 500А;
охлаждение – водяное;
расход воды – до 10л/мин;
производительность напыления – до 3кг/ч.
Плазматрон SG-100 (рис. 4.35)
Рис. 4.35. Внешний вид плазмотрона SG-100
Максимальная мощность – до 80 кВт (в зависимости от используемых комплектов анод-катод). Возможна комплектация удлинителем для напыления внутренних поверхностей диаметром от 70 мм.
Техническая характеристика плазматрона SG-100:
плазмообразующие газы – аргон, водород, азот, гелий;
давление на входе, МПа:
- аргон – 0,5;
- водород – 0,7;
- азот – 0,5;
охлаждение – водяное;
расход воды – до 15 л/мин;
ток дуги плазмы – до 800 А;
производительность напыления – до 8 кг/ч.
Комплекс высокоскоростного и плазменного напыления
ТСЗП-HVOF–P–2001
Комплекс объединяет преимущества высокоскоростного газопламенного и плазменного напыления при значительной экономии места и средств по сравнению с отдельной компоновкой устройств. Назначение комплекса – нанесение износостойких, коррозионно-стойких, теплозащитных, уплотнительных покрытий методом высокоскоростного и плазменного напыления.
Комплекс ТСЗП-HVOF–P–2001 включает:
шкаф управления системой;
пульт управления;
блок газоподготовки;
источник тока РРС 2002;
керосиновая помпа;
блок-соединитель;
холодильник РС-630;
питатель порошка PF 2/2;
пистолет К-2;
плазмотрон F4.
Технические характеристики:
Режим высокоскоростного напыления (HVOF):
- горючая смесь – керосин-кислород;
транспортирующий газ – аргон, азот;
расход транспортирующего газа – до 30 л/мин;
расход кислорода – до 1000 л/мин;
расход керосина – до 25 л/час;
производительность при напылении оксидов и карбидов – от 3 до 12 кг\час;
производительность при напылении металлов и сплавов – до 10 кг/час;
пористость покрытия – от 0,1 до 1,0 %;
адгезия – более 8 кг/мм²;
толщина напыленного слоя - от 0,03 до 5,0 мм;
Режим плазменного напыления:
смеси газов: аргон, азот, водород;
расход плазмообразующих газов:
- аргон – до 100 л/мин;
- азот – до 50 л/мин;
- водород – до 20 л/мин;
производительность при напылении оксидов и карбидов – от 3 до 10 кг\час;
производительность при напылении металлов и сплавов – от 2 до 5 кг\час;
пористость покрытия от 0,5 до 8%;
адгезия от 3 до 8 кг/мм²;
толщина напылённого слоя:
- при напылении металлов и сплавов – от 0,05 до 20 мм;
- при напылении керамики – от 0,05 до 5 мм.
Система управления установкой смонтирована в пылезащищенном шкафу. Модульная структура контроллера позволяет использовать большой спектр дополнительных функциональных и коммуникационных модулей, расширяющих возможности ЦПУ.
Установка управляется с панели оператора, которая позволяет отображать параметры протекающих процессов и управлять ими. Машинные данные преобразуются для удобства обслуживания в виде кривых, гистограмм и графических объектов, меняющих свой вид в зависимости от состояния процесса и выбранной программы. Кроме того, выводимые на панель оператора рабочие сообщения и сообщения о неисправностях снабжают оператора важной информацией о текущем состоянии управляемой установки. С панели оператора могут контролироваться все технологические параметры процесса и запоминаться более 100 вариантов технологических программ.
Блок газоподготовки cмонтирован в пылезащищенном шкафу. На панель оператора с блока газоподготовки выводятся данные о следующих параметрах:
плазмообразующие газы: аргон, водород, азот;
контроль параметров HVOF: кислород, керосин, вода, порошок;
контроль параметров плазмы: напряжение, ток, мощность, вода, порошок;
транспортирующий газ – аргон.
Система позволяет работать с одним, двумя плазмообразующими газами. Блок включает в себя:
- металлические газовые линии;
- датчик давления для каждого газа;
- отдельные микрофильтры и электро-магнитные клапаны для каждого газа;
- детекторы утечки газов;
- электронные расходомеры Bronkhorst Hi-Tech El-Flow для контроля расхода всех газов;
- управление сжатым воздухом для охлаждения детали;
- контроль расхода охлаждающей жидкости для HVOF K2 и плазмы;
- контроль расхода керосина.
Блок коммутации. В блоке коммутации установлены датчики температуры воды, протока воды и осциллятор. Блок смонтирован в пылезащищенном шкафу. Крепится вертикально на стену. Снабжен керосиновой помпой, предназначенной для подачи топлива (керосина) к пистолету К2 (рабочее давление до 2,5 МПа, производительность до 30 л/час, потребляемая мощность1,5 КВт).
Охладитель установки РС-630. Технические характеристики:
теплосъем 85,2 кВт;
минимальная температура воды на выходе 15°С;
минимальная температура воды на выходе 25°С;
минимальная температура окружающего воздуха 37°С;
питающее напряжение 3×380V, 50Hz;
потребляемая мощность 27,8 кВт;
потребляемый ток 64А;
масса полностью заправленного водой холодильника 800 кг;
габариты: 1980×890×2150 мм.
Питатель порошка PF 2/2. Порошковый дозатор состоит из двух бункеров, двух миксеров, двух дисковых приводов регулирования подачи порошка. Газовая система питателя состоит из двух ротаметров, предохранительных клапанов, электромагнитных вентилей, дросселей и шлангов. Управление работой питателя выполнено на базе контроллера Simatic S7-300. Питатель порошка может работать как в автономном режиме, так и управляться с центральной панели оператора. Бункеры (колбы) могут иметь ёмкость 1,5 или 5 литров.
Технические характеристики:
питающее U = 220 В, Р = 1,5 кВт;
расход транспортирующего газа: до 15 л/м на каждую колбу;
производительность одной колбы до 6 кг/час в зависимости от типа порошка.
Источник постоянного тока PPC 2002. Технические характеристики:
ток дуги 10–1000 А;
напряжение 40–80 В;
режим ПВ 100%;
сетевое питание: напряжение 3×380 В, 50 Hz;
- номинальная мощность 105 кВт;
- вес 850 кг;
- охлаждение – поток воздуха от вентилятора;
- расход воздуха 1м3/с.
