
ММК Спецтехнология ЛА 2013
.pdf
Рисунок 8.17. Схема ЭХО:
1 – электрод-инструмент; 2 – заготовка; 3 – источник питания

Рисунок 8.18. Обработка пера лопатки:
1, 2 – электроды-инструменты; 3 - заготовка

Рисунок 8.19. Прошивка отверстий:
1 – электрод-инструмент; 2 – заготовка; 3 – подача электролита
9. ПОКРЫТИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ДЛА и ЛА
Общие сведения
В производстве ДЛА и ЛА покрытия находят самое широкое применение: от защиты огневых поверхностей камеры сгорания (КС) до защиты от коррозии различных элементов крепежа. Тип покрытия, а также метод его нанесения определяются конструктором.
Для защиты огневой стенки охлаждаемых КС в настоящее время часто применяют комбинированное покрытие (тугоплавкие металлы и керамика).
Для неохлаждаемых КС наиболее часто применяют покрытия из вольфрама, графита, дисилицида молибдена и некоторые другие. Наибольшее распространение получили гальванический, плазменный, термодиффузионный и ионно-плазменный (вакуумный) методы нанесения покрытий.
Коррозионно-стойкие покрытия предназначены для защиты от коррозии деталей из высокопрочных сталей, алюминиевых, магниевых, медных сплавов и улучшения их совместимости с деталями из других конструкционных материалов при эксплуатации в различных климатических условиях.
Содержание

В качестве коррозионно-стойких покрытий чаще всего используются следующие металлы: кадмий, цинк, алюминий, титан. К ним предъявляются следующие требования: толщина покрытия 6, 9, 15, 18, 21, 24, 32, 42 мкм; равномерность 20%; прочность сцепления не менее 20 MПa; отсутствие пористости (при толщине более 6 мкм).
Традиционными методами нанесения коррозионно-стойких покрытий являются гальванический и химический. Так, например, для деталей из высокопрочных сталей с пределом прочности (140. .. 150) • 107 Н/м2 применяется гальваническое кадмирование и цинкование. Однако электрохимический метод нанесения покрытия вызывает наводороживание основного материала и приводит к его разупрочнению. Вредное воздействие водород оказывает также на свойства титановых и медных сплавов.
Для повышения коррозионной стойкости алюминиевых сплавов (корпуса, фланцы, клапаны ТНА и др.) используется и химическое оксидирование.
В том случае, когда условия эксплуатации требуют применения высокопрочных сталей с пределом прочности (σВ= (140...150) • 107 Н/м2 и нагрузками, равными 0,5...0,8σВ , чувствительных к водородному охрупчиванию, все чаще применяются термовакуумное кадмирование и алюминирование.
Основными достоинствами вакуумного метода нанесения покрытии являются получение покрытий с высокими физико-механическими свойствами, исключение наводороживания основного материала, обеспечение высоких скоростей осаждения (более 1 мкм/мин), применение металлов, нанесение которых другими способами затруднено или невозможно (алюминий, титан и др.), возможность получения многослойных покрытий.
Применение очистки поверхности в тлеющем разряде и обезгаживания нагревом упрощают подготовку, необходимую при электрохимическом способе нанесения. Для вакуумного метода нанесения покрытий характерны значительное улучшение условий труда рабочих и уменьшение загрязнения окружающей среды. Термовакуумное кадмирование применяется для защиты крепежа из высокопрочных сталей, титановых сплавов, а также деталей специального назначения из медных сплавов. Схема установки для нанесения кадмиевых покрытий приведена на рис. 9.1.
Одним из наиболее перспективных является вакуумный ионно-плазменный метод нанесения алюминиевых покрытий с применением магнетронных распылителей.
Алюминиевое покрытие соответствующей толщины равноценно по коррозионной стойкости кадмиевому.

Рисунок 9.1. Схема вакуумной установки УВМ-1200 для нанесения кадмиевых покрытий: 1 – корпус камеры; 2 – нагреватель; 3 – рамка с деталями;
4 – датчик; 5 – испаритель кадмия; 6 – испаритель олова; 7 – кронштейн для крепления испарителей
Для контроля качества покрытий существуют следующие способы:
•металлографический, электронноскопический и рентгеноструктурный анализ структуры и размера зерна, микротвердости и фазового состава покрытия;
•проверка адгезионной прочности методом нормального отрыва, изгиба и нанесения сетки царапин (ГОСТ 9.302—79);
•металлографический метод определения толщины покрытий прибором МТ-40НЦ (ГОСТ 9.302—79);
•микроскопический метод определения пористости;
•определение коррозионной стойкости с помощью камеры солевого тумана.
Схема технологического процесса вакуумного кадмирования деталей:
•обезжиривание в органическом растворителе;
•пескоструйная обработка электрокорундом;
•промывка в полярном растворителе (этиловый спирт);
•загрузка в вакуумную камеру;
•ионная очистка;
•дегазация;
•нанесение подслоя олова;
•нанесение покрытия;
•охлаждение;
•выгрузка деталей из камеры.
Схема технологического процесса вакуумного алюминирования (магнитная система ионного распыления) деталей:
•обезжиривание в органическом растворе или водных растворах с последующей промывкой и сушкой;
•загрузка в вакуумную камеру;
•ионная очистка;
•нанесение покрытия;
•охлаждение;
•выгрузка деталей из камеры.