RU2155822C1 - Способ плазменного нанесения покрытий - Google Patents
Способ плазменного нанесения покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2155822C1 RU2155822C1 RU99118096A RU99118096A RU2155822C1 RU 2155822 C1 RU2155822 C1 RU 2155822C1 RU 99118096 A RU99118096 A RU 99118096A RU 99118096 A RU99118096 A RU 99118096A RU 2155822 C1 RU2155822 C1 RU 2155822C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma jet
- powder
- arc
- electric arc
- machined surface
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в машиностроении для получения защитных покрытий на деталях машин, работающих в условиях повышенного износа и высоких контактных нагрузок. Способ включает ввод напыляемого порошка в плазменную струю, термическое активирование обрабатываемой поверхности возбуждением выносной электрической дуги, совмещенной с плазменной струей, и транспортирование порошка плазменной струей к обрабатываемой поверхности, при этом выносную электрическую дугу питают пульсирующим током с частотой следования импульсов 25 - 100 Гц при средней мощности пульсирующей дуги 1 - 8,5 кВт. Способ позволяет повысить качество покрытий за счет увеличения его локальной плотности и адгезионной прочности без перегрева материала обрабатываемой поверхности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области нанесения покрытий и может быть использовано в машиностроении для получения защитных покрытий на деталях машин, работающих в условиях повышенного износа и высоких контактных нагрузок.
Известен способ плазменного нанесения покрытий, включающий ввод напыляемого порошка в плазменную струю, термическое активирование обрабатываемой поверхности возбуждением выносной электрической дуги, совместной с плазменной струей, и транспортирование порошка плазменной струей к обрабатываемой поверхности (см. Кулагин И. Д. , Борисов А.П., Краснов Ю.И. Поверхностное упрочнение деталей дуговых разрядов.- В сб.: Теория и практика газотермического нанесения покрытий.- Дмитров, 1985, с. 73-74).
Целью изобретения является повышение качества покрытий за счет увеличения его локальной плотности и адгезионной прочности без перегрева материала обрабатываемой поверхности.
Это достигается тем, что в способе плазменного нанесения покрытий, включающем ввод напыляемого порошка в плазменную струю, термическое активирование обрабатываемой поверхности возбуждением выносной электрической дуги, совмещенной с плазменной струей, и транспортирование порошка плазменной струей к обрабатываемой поверхности, выносную электрическую дугу питают пульсирующим током с частотой следования импульсов 25 - 100 Гц при средней мощности пульсирующей дуги 1 - 8,5 кВт.
Использование выносной дуги, питаемой пульсирующим током, позволяет обеспечить более эффективный и равномерный прогрев присадочного порошка за счет улучшения условий теплообмена плазмы и порошка при импульсном изменении температуры и скорости плазменной струи, а также оптимизировать тепловое воздействие дуги на поверхность заготовки вследствие диффузии опорного пятна электрической дуги по поверхности, что ведет к повышению плотности и адгезионной прочности покрытия, так как оно формируется из проплавленных частиц на термически активированной или расплавленной поверхности. Кроме того, уменьшаются потери наносимого материала, связанные с рикошетированием непроплавленных частиц от поверхности обрабатываемого изделия.
Данный способ плазменного нанесения покрытий реализуется следующим образом (см.чертеж).
С помощью электрической дуги, горящей внутри плазменного генератора постоянного тока (1), нагревают поток газа (2), протекающий через него и создающий плазменную струю (3). В плазменную струю (3) вводят порошок (4), напыляемый на поверхность (5). С осью струи (3) совмещают электрическую дугу (6), горящую от катода (7) на поверхность (5) и питаемую от источника пульсирующего тока (8).
Если мощность пульсирующей дуги выше максимального значения, то происходит полное оплавление напыленного слоя и образование на границе раздела общей "сварочной ванны", что в некоторых случаях приводит к короблению подложки и ее деструктивным изменениям. Если мощность дуги ниже минимальной, дуга горит неустойчиво и слабо активируется подложка. При правильно выбранной мощности на поверхности напыленного слоя в местах "привязки" опорного пятна выносной дуги возникает зона локального расплавления покрытия, простирающаяся от поверхности слоя до подложки, а в месте контакта этой зоны с поверхностью возникает химическое взаимодействие, приводящее к повышению адгезионной прочности. На поверхности покрытия появляется характерная "пятнистость" (пятна - вершины зон локального расплавления). При правильном выборе частоты следования импульсов количество пятен составляет 10...50 на 1 см2. Указанные зоны являются своеобразными "заклепками", прикрепляющими напыленный слой к подложке, при этом полного расплавления покрытия не происходит.
Например, при нанесении покрытия толщиной 1 • 10-3 м из порошка самофлюсующегося сплава ПГХН80СРЗ (никель-хром-бор-кремний - с температурой плавления легкоплавких эвтектик 1050-1150oC) на установке с использованием выносной дуги, совмещенной с плазменной струей, адгезионная прочность составила - 110-120 МН-2 м. Коэффициент использования наносимого материала - 80%. Выносная дуга создавалась последовательным включением балластного реостата и двухполупериодного выпрямителя без сглаживающего фильтра, гальванически развязанного от силовой сети трансформатором.
Параметры выносной дуги, совмещенной с плазменной струей: частота импульса 100 Гц, диапазон пульсаций мощности 0,8 - 6,3 кВт.
Данный способ позволяет повысить качество покрытия за счет увеличения адгезионной прочности и плотности получаемых покрытий, при этом уменьшается процент брака, вызванного отслоением покрытий. Кроме того, за счет повышения коэффициента использования наносимого материала обеспечивается экономия дорогих и дефицитных порошковых материалов. При нанесении самофлюсующихся порошков повышается производительность процесса за счет совмещения в одной операции процессов нанесения и оплавления покрытия, которые в известных способах выполняются последовательно.
Claims (1)
- Способ плазменного нанесения покрытий, включающий ввод напыляемого порошка в плазменную струю, термическое активирование обрабатываемой поверхности возбуждением выносной электрической дуги, совмещенной с плазменной струей, и транспортирование порошка плазменной струей к обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что выносную электрическую дугу питают пульсирующим током с частотой следования импульсов 25 - 100 Гц при средней мощности пульсирующей дуги 1 - 8,5 кВт.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99118096A RU2155822C1 (ru) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | Способ плазменного нанесения покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99118096A RU2155822C1 (ru) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | Способ плазменного нанесения покрытий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2155822C1 true RU2155822C1 (ru) | 2000-09-10 |
Family
ID=20224124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99118096A RU2155822C1 (ru) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | Способ плазменного нанесения покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2155822C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503739C2 (ru) * | 2011-10-25 | 2014-01-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ нанесения покрытий с использованием дуги пульсирующей мощности |
-
1999
- 1999-08-25 RU RU99118096A patent/RU2155822C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУЛАГИН И.Д. и др. Поверхностное упрочнение деталей дуговым разрядом. В сб. Теория и практика газотермического нанесения покрытий. - Дмитров, 1985, с.73 - 74. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503739C2 (ru) * | 2011-10-25 | 2014-01-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ нанесения покрытий с использованием дуги пульсирующей мощности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9782850B2 (en) | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding | |
KR102093528B1 (ko) | 용접을 위해 필러 와이어 공급과 아크 생성 소스를 결합해서 시작하고 사용하기 위한 방법 및 시스템 | |
CA1093433A (en) | Surface alloying and heat treating processes | |
US10086461B2 (en) | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding | |
US6042659A (en) | Method of coating the seams of a welded tube | |
US4624860A (en) | Method of applying a coating to a metal substrate using brazing material and flux | |
CN102277552A (zh) | 采用电弧-等离子喷涂-激光重熔的金属表面处理方法 | |
WO2012012114A2 (en) | Thermal spray coating for track roller frame | |
RU2155822C1 (ru) | Способ плазменного нанесения покрытий | |
RU2002117588A (ru) | Способ контактной точечной сварки оцинкованных стальных листов | |
CN102286718A (zh) | 提高热喷涂涂层与金属基材结合强度的方法 | |
JP2005349479A (ja) | 亜鉛めっきされた鋼板又はアルミニウム板を溶接のために前処理する方法 | |
US20130011569A1 (en) | Method and device for arc spraying | |
RU2686505C1 (ru) | Способ плазменной обработки металлических изделий | |
JP4027153B2 (ja) | 連続鋳造鋳型の被覆方法 | |
JPH09316624A (ja) | 溶射被膜の後処理方法 | |
RU2763912C1 (ru) | Способ плазменной наплавки и сварки комбинацией дуг | |
SU1199807A1 (ru) | Способ поверхностной обработки токопровод щих материалов | |
RU1786118C (ru) | Способ плазменно-дуговой обработки металлов | |
RU2215821C2 (ru) | Способ получения металлического покрытия | |
RU2056180C1 (ru) | Плазмотрон | |
JP2913018B2 (ja) | 金属表面処理方法 | |
RU2503739C2 (ru) | Способ нанесения покрытий с использованием дуги пульсирующей мощности | |
RU2198239C2 (ru) | Способ плазменного нанесения покрытия | |
Corgan et al. | Cladding With High Power Direct Diode Lasers vs. Cladding With Traditional Arc Welding Processes |