RU2087584C1 - Способ нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов - Google Patents
Способ нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087584C1 RU2087584C1 RU95112175A RU95112175A RU2087584C1 RU 2087584 C1 RU2087584 C1 RU 2087584C1 RU 95112175 A RU95112175 A RU 95112175A RU 95112175 A RU95112175 A RU 95112175A RU 2087584 C1 RU2087584 C1 RU 2087584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shots
- series
- spraying
- substrate
- applying
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Способ нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов включает механическую обработку поверхности изношенного участка, обезжиривание бензином или ацетоном, дробеструйную обработку, детонационное напыление сериями по 10-20 выстрелов с промежутками в 0,5-3,0 мин с непрерывным обдувом подложки сжатым воздухом давлением 2-4 атм. 3 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам изготовления и восстановления изношенных поверхностей деталей из алюминиевых деформируемых сплавов, работающих в парах трения.
Известен способ плазменного напыления упрочняющего покрытия, включающий дробеструйную обработку поверхности детали и последующее напыление покрытия (см. Костиков и др. Плазменные покрытия. М. Металлургия, 1978 г. с.160).
Недостатком способа является перегрев основы до температуры более 100oC и появлению межкристаллитной коррозии в условиях повышенных нагрузок и коррозионных сред (соляного тумана) и низкая прочность сцепления.
Известен способ плазменного напыления упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых сплавов, включающий подготовку деталей под напыление и плазменное напыление упрочняющего покрытия (см. Д.М.Карпинос и др. Газотермическое напыление покрытий на алюминиевые сплавы. Порошковая металлургия, N 12, 1988 г. стр.37-40).
Недостатком данного способа также является низкая прочность сцепления покрытия с основным материалом и нагрев подложки до температуры, превышающей 100oC, что приводит к появлению межкристаллитной коррозии в условиях повышенных нагрузок и коррозионных сред (соляного тумана) и, как следствие растрескиванию основы.
Наиболее близки из известных к предложенному по достигаемому результату является способ восстановления деталей детонационным методом, включающий механическую обработку поверхности изношенного участка, обезжиривание бензином или ацетоном, дробеструйную обработку поверхности детали и последующее детонационное напыление упрочняющего покрытия (см. Л.И.Зверев и др. Детонационное напыление покрытий, судостроения, Л. 1979, с.105-110).
Недостатком данного способа является то, что при напылении покрытия температура подложки достигает 200oC и приводит к образованию межкристаллитной коррозии в алюминиевых деформируемых сплавах в условиях повышенных нагрузок и коррозионных сред (соляного тумана).
Целью предлагаемого изобретения является снижение температуры нагрева поверхности алюминиевых деформируемых сплавов во время напыления упрочняющего покрытия и исключения возможности появления межкристаллитной коррозии.
Поставленная цель достигается тем, что в способе нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов, включающем дробеструйную обработку поверхности детали, детонационное напыление покрытия в соответствии с предлагаемым изобретением напыление осуществляют сериями детонационных выстрелов, причем каждая серия включает 10-20 выстрелов, при этом время между сериями составляет 0,5-3,0 мин, кроме того, непрерывно производят обдувку подложки сжатым воздухом давлением 2-4 атм.
Напыление сериями детонационных выстрелов с регламентируемым количеством выстрелов в серии, регламентируемым временем между сериями выстрелов, непрерывная обдувка подложки сжатым воздухом с регламентируемым давлением составляют "существенные отличия" предлагаемого изобретения.
При эксплуатации деталей самолетов из алюминиевых деформируемых сплавов при работе в парах трения их поверхность изнашивается на величину до 0,5 мм. Для их восстановления необходимо нанести упрочняющие покрытия и при этом не допустить нагрев поверхности до температур более 100oC, так как при этом в алюминиевых деформируемых сплавах развивается межкристаллитная коррозия, которая приводит к растрескиванию.
Технических решений со сходными признаками обнаружено не было.
Способ осуществляется следующим образом:
Изношенную поверхность подвергают механической обработке, дробеструят и обезжиривают бензином или ацетоном. Детонационное напыление осуществляют сериями выстрелов. После осуществления серии, включающей 10-20 выстрелов, делается пауза 0,5-3,0 мин, после которой осуществляется следующая серия, включающая то же количество выстрелов, и так далее до напыления покрытия требуемой толщины. При этом подложка непрерывно обдувается сжатым воздухом давлением 2-4 атм. и охлаждает ее как при напылении, так и во время пауз между сериями выстрелов.
Изношенную поверхность подвергают механической обработке, дробеструят и обезжиривают бензином или ацетоном. Детонационное напыление осуществляют сериями выстрелов. После осуществления серии, включающей 10-20 выстрелов, делается пауза 0,5-3,0 мин, после которой осуществляется следующая серия, включающая то же количество выстрелов, и так далее до напыления покрытия требуемой толщины. При этом подложка непрерывно обдувается сжатым воздухом давлением 2-4 атм. и охлаждает ее как при напылении, так и во время пауз между сериями выстрелов.
При детонационном напылении с сериями, включающими менее 10 выстрелов имеет место низкая производительность процесса. Осуществление детонационного напыления сериями, включающими более 20 выстрелов приводит к нагреву подложки до температуры более 100oC и возникновению межкристаллитной коррозии в условиях повышенных нагрузок и коррозионных сред (соляного тумана).
При времени между сериями выстрелов менее 0,5 мин подложка не успевает охлаждаться до комнатной температуры, которая является исходной для начала детонационного напыления в предлагаемом способе. При времени между сериями выстрелов более 3,0 мин наблюдается низкая производительность процесса.
Обдувка подложки давлением сжатого воздухом менее 2 атм не дает быстрого эффекта ее охлаждения, а обдувка подложки давлением более 4 атм приводит к сдуванию потока частиц порошка при детонационном напылении и, как следствие, значительной неровности поверхности покрытия.
Пример реализации способа.
При эксплуатации тяг управления самолета из сплава Д-16 в месте контакта с роликами появляется выработка глубиной до 0,5 мм.
Восстановление изношенной поверхности осуществляют следующим образом:
механическую обработку осуществляют с помощью шлифовальных головок (круги войлочные с накаткой абразивным порошком (электрокорундом) зернистостью N 25-16, N 10-6, N 5-5 по ГОСТ 3647-80) вдоль волокон материала Д-16, т.е. параллельно оси тяги до выведения острых углов.
механическую обработку осуществляют с помощью шлифовальных головок (круги войлочные с накаткой абразивным порошком (электрокорундом) зернистостью N 25-16, N 10-6, N 5-5 по ГОСТ 3647-80) вдоль волокон материала Д-16, т.е. параллельно оси тяги до выведения острых углов.
Дробеструйную обработку осуществляют электрокорундом марок 23А.25А, 14А или карбидом кремния 53С.55С (зернистостью 40.63).
Протирку поверхности подложки осуществляют непосредственно перед напылением салфеткой из бязи хлопчатобумажной, отбеленной, смоченной ацетоном ГОСТ 2768-84.
Детонационное напыление покрытия на основе NiAl типа ПН85Ю15 осуществляют на установке АДК-1 "Прометей".
Режимы детонационного напыления:
расход кислорода, л/мин 15-19
расход ацетилена, л/мин 15-18
расход азота, л/мин 8-11
расход азота порошка л/мин 1-5
расстояние от среза сопла до подложки, мм 190±20
Согласно справочника по авиационным материалам (т.2 Цветные сплавы, часть 1, алюминиевые сплавы, издание 5, 1965 г. стр.107) и требованиям Всероссийского института авиационных материалов (ВИАМ) сплав Д-16Т не рекомендуется нагревать до температуры более 100oC, так как в результате этого в деталях из этих сплавов при эксплуатации возникает межкристаллитная коррозия.
расход кислорода, л/мин 15-19
расход ацетилена, л/мин 15-18
расход азота, л/мин 8-11
расход азота порошка л/мин 1-5
расстояние от среза сопла до подложки, мм 190±20
Согласно справочника по авиационным материалам (т.2 Цветные сплавы, часть 1, алюминиевые сплавы, издание 5, 1965 г. стр.107) и требованиям Всероссийского института авиационных материалов (ВИАМ) сплав Д-16Т не рекомендуется нагревать до температуры более 100oC, так как в результате этого в деталях из этих сплавов при эксплуатации возникает межкристаллитная коррозия.
На стадии разработки технологического процесса при напылении на образцы из сплава Д-16 покрытия толщиной 0,5 мм было установлено, что подложка разогревается до температуры 200oC. Обдувка сжатым воздухом позволила снизить температуру подложки, при этом оптимальным было принято давление 4 атм (табл.1).
Однако после 21 выстрела температура подложки достигла температуры более 100oC (фиг.1). При повторном напылении на другом образце после 20 выстрелов была сделана пауза. Замеры температуры подложки во время паузы представлены на фиг. 2 (при замере температуры использовали термопару хромель-копель, потенциометр ПП-63 класса 0,05 и градировочную таблицу по ГОСТ 3044-84). Оптимальным была принята пауза 1 мин. После паузы вновь проводили серию детонационного напыления в 20 выстрелов и паузу 1 мин и так до напыления покрытия толщиной 0,5 мм. При этом температура подложки не превышала 100oC (фиг. 3). Образцы с покрытиями помещали в камеру с соляным туманом и создавали на покрытие повышенные нагрузки. Результаты металлографических исследований образцов с покрытиями, прошедшими эти испытания показали, что под покрытием межкристаллитная коррозия не развивалась
После восстановления тяги управления самолета сериями по 20 выстрелов с промежутками в 1 мин и обдувкой сжатым воздухом давлением 4 атм проводили механическую обработку восстановленной поверхности до чертежного размера.
После восстановления тяги управления самолета сериями по 20 выстрелов с промежутками в 1 мин и обдувкой сжатым воздухом давлением 4 атм проводили механическую обработку восстановленной поверхности до чертежного размера.
Восстановление тяги испытывались на самолете Ил-76.
Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает восстановление деталей из алюминиевых деформируемых сплавов, работающих в парах трения в условиях коррозионных сред (соляного тумана).
Claims (1)
- Способ нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов, включающий механическую обработку поверхности изношенного участка, обезжиривание бензином или ацетоном, дробеструйную обработку и последующее детонационное напыление, отличающийся тем, что детонационное напыление осуществляют сериями выстрелов, причем каждая серия включает 10 20 выстрелов, время между сериями составляет 0,5 3,0 мин, при этом непрерывно производят обдувку подложки сжатым воздухом давлением 2 4 атм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95112175A RU2087584C1 (ru) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Способ нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95112175A RU2087584C1 (ru) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Способ нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95112175A RU95112175A (ru) | 1997-06-27 |
RU2087584C1 true RU2087584C1 (ru) | 1997-08-20 |
Family
ID=20170130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95112175A RU2087584C1 (ru) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Способ нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087584C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002034967A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Abradable coating applied with cold spray technique |
RU2545883C2 (ru) * | 2013-04-30 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологические системы защитных покрытий" | Способ подготовки поверхности изделия перед нанесением детонационного покрытия |
RU2817682C1 (ru) * | 2023-11-29 | 2024-04-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова" | Способ формирования высокоэмиссионного покрытия с использованием газодинамического детонационного метода напыления на теплоотдающей поверхности хлебопекарной печи |
-
1995
- 1995-07-13 RU RU95112175A patent/RU2087584C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Порошковая металлургия. N 12, 1988, с. 37 - 40. 2. Зверев А.И., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. Детонационное напыление покрытий. - Л.: Судостроение, 1979, с. 105 - 110. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002034967A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Abradable coating applied with cold spray technique |
RU2545883C2 (ru) * | 2013-04-30 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологические системы защитных покрытий" | Способ подготовки поверхности изделия перед нанесением детонационного покрытия |
RU2817682C1 (ru) * | 2023-11-29 | 2024-04-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова" | Способ формирования высокоэмиссионного покрытия с использованием газодинамического детонационного метода напыления на теплоотдающей поверхности хлебопекарной печи |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95112175A (ru) | 1997-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5098797A (en) | Steel articles having protective duplex coatings and method of production | |
Mohanty et al. | Sliding wear behavior of thermally sprayed 75/25 Cr3C2/NiCr wear resistant coatings | |
US6365222B1 (en) | Abradable coating applied with cold spray technique | |
Khan et al. | Effect of residual stresses on air plasma sprayed thermal barrier coatings | |
US5268045A (en) | Method for providing metallurgically bonded thermally sprayed coatings | |
US6667114B2 (en) | Turbine airfoils having modifying stoichiometric NiAl coatings applied by thermal processes | |
EP1398394A1 (en) | Cold spraying method for MCrAIX coating | |
US3031330A (en) | Method of bonding an outer coating of one metal to a base surface of aluminum or the like | |
JPH0893402A (ja) | マクロクラック構造を有するジルコニア基材先端を備えたブレード及びその製造法 | |
US5900102A (en) | Method for repairing a thermal barrier coating | |
US20030039764A1 (en) | Enhanced surface preparation process for application of ceramic coatings | |
US6471881B1 (en) | Thermal barrier coating having improved durability and method of providing the coating | |
US5260099A (en) | Method of making a gas turbine blade having a duplex coating | |
KR100204198B1 (ko) | 슬라이딩부재 및 그 제조방법 | |
US4303693A (en) | Method of applying a ceramic coating to a metal workpiece | |
RU2087584C1 (ru) | Способ нанесения упрочняющего покрытия на детали из алюминиевых деформируемых сплавов | |
JPS5924258B2 (ja) | 粉末構成物及びピストンリング | |
US6083330A (en) | Process for forming a coating on a substrate using a stepped heat treatment | |
GB2060436A (en) | Method of applying a ceramic coating to a metal workpiece | |
Liao et al. | Determination of residual stress distribution from in situ curvature measurements for thermally sprayed WC/Co coatings | |
JPH05214505A (ja) | 溶射皮膜形成方法 | |
GB2399777A (en) | Abradable seals for gas turbine engines | |
SU1475973A1 (ru) | Способ получени покрытий | |
Nicoletto et al. | Comparative dry wear behavior of hard coatings | |
SU1638198A1 (ru) | Способ нанесени газотермических покрытий на детали машин |