12.2.Каким образом возможно осуществление поверхностного химико – термического упрочнения с использованием нискотемпературной плазмы

Плазматрон – устройство котор состоит из

1. Катод W(La)

2. Анод водоохлажденный. Подается плазмообразующий газ (Ar, N2, CH4, воздух).

Плазматрон косвенного действия между катодом и анодом возбуждает дуговой разряд. Газ продуваемый через дуговой разряд ионизируется.

Газ ионизируется с намагниченного высокочастотного магн поля ( в высокочастатном плазматроне). Граница высокотемпературной плазмы - 100 тис.К. – процессы разрушения и образования ядер.

Нискотмпературная плазма – ионизация и рекомбинация .

Основные параметры нискотемпературной плазмы

- сила тока, напряжение – I, U

- Расход газа и состав газа . Чем больше потенциал ионизации, тем больше нужно затратить энергии

- Расстояние от сопла до упрочненной поверхности

- общая мощность , значение привосходящее мощность лазерного луча.

В следствии более высокой мощности нискотемперат. плазма может применятся для упрочнения массивных, крупногабаритных изделий( прокатные валки, крановые колеса, маятники).

Нискотемпературная плазма может применятся в других видах.

При подаче плазмообразующего или дополнительного газа активность газов или порошков содержащих легир. Элементы может производится следующие виды кпрочнений поверхностное легирование при обработке с оплавлением, упрочнение наплавкой или нанесением покрытий. Для этого используются асекционная вставка.

Приимущества нискотемпер. плазмы

- Простота м доступность оборудования

- большая мощность

Хорошая технологичность.

12.3Навести сравнительную характеристику технологий нанесения газотермических покрытий газовым пламенем и детонационным методом

Газопламенное напыление. Нагрев частиц наносимого материала, находящегося в виде порошка или проволоки, и их ускорение происходит в газокислородном пламени горелки. В качестве горючих газов используют ацетилен, пропан, водород и тп. Этим методом можно наносить материалы, находящиеся в виде проволоки, порошка из металлов, сплавов и композитов.

Скорость газового потока при газопламенном напылении находится в пределах 20-80 м/с. Это достаточно малая величина. Скорость можно увеличить различными методами до 130м/с.

Основные характеристики обычного процесса газ. Нап.

- толщина наносимых покрытий 10мм(материалы с Тпл до 2800)

- производительность – до 10кг/ч

- сравнительно небольшой нагрев подложки – 150-350, что позволяет наносить покрытия на такие материалы как дерево, пластмасса.

- легкость регулировки состава пламени

-сравнительно низкий уровень шума и излучения

-простота оборудования

- прочность сцепления

- пористость 10-15%

Основные технологические параметры

- расход и давление кислорода(воздуха), гарючего и транспортирующего газа

-соотношение между кислородом и горючим газом

-расход порошка или проволоки, дисперстность порошка

-скорость перемещения горелки относительно поверхности

-дистанция напыления( расстояния от сопла)

Детанационное напыление. В этом методе используется энергия взрыва газовой смеси. В отличие от других, детанационный метод является импульсным. В качестве взрывчатой смеси используется ацетилен и кислород. Образующаяся детанационная волна имеет очень высокую скорость -1500-3500м/с и температуру – несколько тысяч град.

Основные приимущества

-малая пористость (0,5-1,5%) и высокая прочность сцепления с подложкой

- возможность нанесения покрытий на любые материалы, стекло, полимеры без деформации изделия

- возможность гибкого регулирования параметров напыления темп и скорости газового потока, состава газа

-очень высокая мощность газовых потоков

Технологические параметры

- расход газов, расход порошка, соотношение между газами и смеси, частота взрывов, дистанция напыления. количество проходов

ДН имеет высокую производительность.

Недостатки

-высокий уровень шума, загрязненность рабочего помещения продуктами горения, значительные потери порошка