Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
газотермические методы / +Плазменное напыление.ppt
Скачиваний:
75
Добавлен:
11.02.2015
Размер:
994.82 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО

«Магнитогорский Государственный Технологический Университет им. Г.И. Носова»

Кафедра машиностроительных и металлургических технологий

Презентация

По дисциплине: «Основы процессов нанесения защитных покрытий»

ПЛАЗМЕННОЕ НАПЫЛЕНИЕ

Выполнили:

Студенты гр. ТГП-04

 

Коршенков С.В.

 

Дорофеев В.И.

Проверил:

Полякова М.А.

Магнитогорск 2007

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.

Плазменное напыление является одним из наиболее

распространенных и сложных процессов плазменной

обработки. По степени распространенности оно уступает плазменной резке, но является более сложным в силу круга решаемых задач, состава плазмообразующих газов и смесей

и бесконечного разнообразия наносимых материалов. Даже перечень классов плазменных покрытий выглядит

весьма внушительно.

Покрытия, наносимые методом плазменного напыления

1) Коррозионно-стойкие для работы в агрессивных жидкостях и газах, при низких, нормальных и высоких температурах, в кислотах и щелочах,

в растворах и расплавах солей и металлов, в условиях дополнительного эрозионного, фрикционного или абразивного износа, с наличием

дополнительного электрохимического взаимодействия или без и так далее.

2) Износостойкие в условиях сухого трения или со смазкой, при малых и больших давлениях и удельных нагрузках, при низких и высоких скоростях

перемещения, при низких и высоких температурах и т.д.

3) Электроизоляционные и электропроводные в самых разных условиях. 4) Фрикционные и антифрикционные при самых различных нагрузках

и условиях трения. 5) Декоративные

6) Каталитические и ингибиторные, разделительные, магнитные и магнитопрозрачные. 7) Высокопрочные

8) Жаростойкие

Перечень восстанавливаемых и упрочняемых деталей

штоки гидроцилиндров посадочные поверхности валов под подшипники и запрессовку

роторные валы и крышки электродвигателей роторы и коленчатые валы

подшипники скольжения компрессоров

валы полиграфического и бумажного производства

валы, муфты насосов

защитные втулки

тормозные диски

винтовые транспортеры ролики рольганов

детали ворсовальных станков и прядильно-ткацкого оборудования пиноли и направляющие станков

лопатки турбин, компрессоров и вентиляторов

коленчатые валы

подшипники скольжения с антифрикционным слоем на основе бронз, баббитов

барабаны помольных мельниц штампы литейные оборудование и формы

быстроизнашиваемые детали полиграфического оборудования

Области применения Назначение покрытий Материал покрытия изделия

АВИАЦИЯ и РАКЕТНАЯ ТЕХНИКА

Лопатки газовых турбин, цапфы, шасси Тормозные колодки, барабаны Сочленения и лопатки турбин и компрессора реактивного двигателя Несущие конструкции крыльев, фюзеляжа Обтекатели радиоантенн Головки и сопла ракет Теплоизоляция

Термостойкость Износостойкость Эрозионная стойкость Прочность Жесткость Защита от атмосферного воздействия Радиопрозрачность Терморегулирование

Al-Ni; Al; A12О3

Карбиды, Сг – В - Ni, Окислы

WC + Co; TiC; Cr2О3;

Композиционные материалы на основе Al,

Ti сволокнистым упрочнениемОкись алюминия и материалы на ее основе

КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

Обтекатели, экраны

Жаропрочность,

W; Мо;

WC

Теплоизоляция ракетоносителей

Терморегулирование

Окись циркония

Аппараты для космических

Износостойкость

Окислы,

карбиды

исследований

Антисхватывание

силициды

 

 

подвижных узлов

 

 

МАШИНОСТРОЕНИЕ

Направляющие станков

Износостойкость

Режущий и абразивный инструмент

Ударная вязкость

Пресс-формы для литья под

Точность обработки

5

 

 

давлением

 

Жаростойкость

Разъемные и неразъемные матрицы для

Жаропрочность

прессования,экструзии

Антисхватывание

тугоплавких металлов

Износостойкость

Рольганги для прокатных станов

Теплоизоляция

Формы для отливки крупных деталей

Снижение усилия

Индукторы

для высоко частотной

прессования

пайки

 

Антисхватывание

Электронагревательные элементы печей

Электроизоляция

Испарители

для установок нанесения

Долговечность

покрытий в вакууме

 

Мерительный инструмент

 

Трубчатые

металлоконструкции

 

высокотемпературных устройств

Мо

Сr - В – Ni- Si Сталь Карбиды, нитриды Алмазоподобные вещества

Сr — Ni сплавы

А12О3 Al— Ni

Ti — Ni

Медь

MgAl2О3

MgAl2О4 ZnB

ZrО2

ЭНЕРГЕТИКА, в том числе атомная

Детали

МГД-генераторов

Электроизоляция Жаростойкость

А12О3

Электроды МГД-генераторов

Электропроводность

при

MgAl2О4

Топливные элементы

высоких температурах

 

ZrО2

Детали

реакторов (в том числе из

Антисхватывание Теплоизоляция

карбиды

графита)

 

Улучшение теплообмена и защита

 

 

Урановый сердечник тепловыделяющего

топлива от коррозии в С02

 

элемента

 

Повышение надежности

 

Крепление термоэлементов к оболочке

механического крепления

 

тепловыделяющих элементов

Защита от коррозии

в водных

 

Металлоконструкции реактора

средах

 

 

МЕТАЛЛУРГИЯ

Лопатки дымососов

 

Износостойкость

Горелки для пылевидного топлива

Жаростойкость

Сопла для дутья при кислородном переделе

Долговечность

металла

 

Жаростойкость

Фурмы доменных печей

Защита от эрозии горячими

Свод мартеновских печей

газами

Дроссельные заслонки доменных печей

Предотвращение

Колпаки конверторов из тонколистовой стали

науглероживания расплава

Кристаллизаторы

для установок

Электроизоляция

непрерывной разливки сталей

А12О3 А1- Ni

MoS'i2

А12О3 ZrО2

MgAl2О4

Al - Ni Слой

Al2О3 - слой Cr2О3

Плазменный распылитель был разработан в 1956 г. фирмами Gianini Corp. и UC на основе работ Смита, предложившего устройство для нанесения покрытий, содержащее катод в форме стержня и анод в форме сопла.

Плазменный распылитель состоит

из катодного 1 и анодного 2 узлов.

Между катодом 3 и анодом 4

возбуждается электрическая дуга 5.

Дуга в сопле анода отжимается

газовым потоком от стенок

охлаждаемого сопла, что

увеличивает плотность ее энергии и повышает температуру столба дуги

Плазмотроны постоянного тока

самоустанавливающаяся длина дуги (а)

фиксированная длина дуги,

когда дуга удлиняется за счет последовательного

переключения на аноды, разделенные между

собой электрически нейтральными межэлектродными вставками (б)

Плазмотроны

проволочные порошковые

прутковые