2.5.2 Подготовка поверхности

Перед нанесением покрытий изделия проходят ряд операций по очистке поверхности от жирных и других загрязнений, приданию ей шероховатости и, если это нужно, изменению геометрических размеров. При подготовке к напы­лению можно ограничиваться одной из этих операций либо применять разные их сочетания.

Предварительная обработка поверхности основы является важным факто­ром для обеспечения прочного сцепления напыляемого покрытия с деталью, так как в большинстве случаев соединение напыляемого покрытия сосновой происходит в результате механического сцепления. Увеличение прочности ме­ханического зацепления связано с увеличением прочности поверхности основы и созданием большей активности основы.

Существуют различные способы подготовки поверхности перед напыле­нием: дробеструйный; механический; напыление тонкого подслоя молибдена, прочно сцепляющегося с основой; электроискровой, при котором на поверхно­сти остаются наваренные частицы присадочного материала; химический.

2.5.3 Нанесение покрытий

Во всех случаях покрытия наносят по возможности сразу после заверше­ния подготовки поверхности, так как на воздухе она быстро окисляется и за­грязняется, а следовательно, снижается ее адгезионная активность.

Газопламенное напыление - это процесс нанесения покрытий на поверхность изделия или детали напылением, осуществляемым за счет теплоты, обра­зуемой в результате сгорания различных горючих газов (ацетилена, пропан-бутана, природного газа и др.) в среде кислорода.

Из горючих газов наибольшее применение получил ацетилен, сгорание которого в смеси с кислородом позволяет получать температуру пламени по­рядка 3100—3200°С, что на 500—800°С выше температуры его заменителей.

Скорость газопламенных струй составляет 150-300 м/с и определяется расходом горючего газа, отношением кислорода к горючему газу и профилиро­ванием сопла.

Наиболее качественные покрытия получаются при первоначальном напылении подслоя термореагирующим порошком толщиной 0,05—0,15 мм, а затем основного слоя износостойким порошковым сплавом толщиной 2 мм. Подслой и основной слой наносят при одних и тех же режимах напыления: давление кислорода 0,35—0,45 МПа; давление ацетилена 0,03— 0,05 МПа; расход кислорода 960—1100 л/ч; расход ацетилена 900—1000 л/ч; расстояние от среза сопла мундштука до наплавляемой поверхности 160—200 мм; продольная подача 3—5 мм/об; расход порошка 2,5—3 кг/ч .

Дисперсность порошковых частиц, подаваемых в газовое пламя, не долж­на превышать 100 мкм. Более крупные порошки нагреваются недостаточно.

Для газопламенного напыления коэффициент загрузки порошка составля­ет 0,5-10.

Толщина наносимого слоя зависит от скорости перемещения горелки вдоль оси детали и ее диаметра. Увеличение скорости перемещения горелки ведет к снижению толщины поверхостного слоя [26]. Так, при диамет­ре напыляемой заготовки 120 мм толщина слоя равна 4 мм при скорости подачи горелки 5 мм/мин и 2 мм-при скорости 10 мм/мин.

Мощность пламени выбирают в зависимости от размеров детали. При на­пылении применяют восстановительное (нормальное) или науглероживающее (с небольшим избытком ацетилена) пламя. Перед началом напыления деталь подогревают до температуры 50—100°С. В процессе напыления необходимо следить, чтобы поверхность напыляемой детали не нагревалась выше 250°С. Температуру можно контролировать с помощью термочувствительных каран­дашей.

Напыляемые самофлюсующиеся сплавы обладают высокими ко­эффициентами линейного расширения (14÷16 х 10^-6 1/°С). Поэтому после на­пыления (до проплавления) может произойти такая усадка материала покрытия, при которой оно отойдет от основы и на границе покрытия с основой возникнут пустоты. В процессе проплавления такие участки покрытия окислятся, и полно­го сплавления покрытия с основой не произойдет. Это необходимо учитывать при напылении. Напыление нужно проводить на предварительно подогретую до температуры выше 93°С поверхность основы. Для предотвращения окисле­ния поверхности основы при напылении необходимо поддерживать температу­ру 260—310° С.

Напыленное покрытие из самофлюсующегося сплава является довольно пористым. Его усадка составляет до 20%. Это необходимо иметь в виду и напы­лять более толстое покрытие, чем требуется.

В процессе как газопламенного напыления визуально можно контролировать качество наносимого слоя: наличие отслоений, вздутий, трещин и других дефектов покрытия. При возникновении таковых, бракован­ные изделия необходимо транспортировать в отделение подготовки поверхно­сти с целью механического удаления некачественного покрытия.