RU2173352C2 - Способ подготовки поверхности перед нанесением плазменных покрытий - Google Patents
Способ подготовки поверхности перед нанесением плазменных покрытийInfo
- Publication number
- RU2173352C2 RU2173352C2 RU99121534A RU99121534A RU2173352C2 RU 2173352 C2 RU2173352 C2 RU 2173352C2 RU 99121534 A RU99121534 A RU 99121534A RU 99121534 A RU99121534 A RU 99121534A RU 2173352 C2 RU2173352 C2 RU 2173352C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- esa
- electrode
- alloying
- applying plasma
- Prior art date
Links
- 210000002381 Plasma Anatomy 0.000 title claims description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 15
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 210000003739 Neck Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к нанесению покрытий газотермическими методами. Способ включает электроискровое легирование в среде аргона с соблюдением следующих режимов: удельная продолжительность легирования 1,5 - 2 мин/см2, ток разряда 0,4 - 0,6 А, амплитуда вибраций электрода 60 - 70 мкм, частота вибраций электрода 100 Гц. Изобретение направлено на увеличение прочности сцепления покрытия с поверхностью изделий.
Description
Изобретение относится к области нанесения покрытий газотермическими методами, в частности к плазменному нанесению покрытий.
Известен способ электроискрового легирования (ЭИЛ) электродом-инструментом, содержащим никель и алюминий, осуществляемый в среде жидкого диэлектрика [1]. Ведение процесса ЭИЛ в среде жидкого диэлектрика требует последующей очистки поверхности перед газотермическим напылением, что снижает эффект от ЭИЛ. Кроме того, не учитывается состав порошка для напыления при выборе электрода-инструмента.
Известен способ подготовки поверхности перед нанесением газотермических покрытий, включающий создание рельефа электроискровым легированием низкомодульными и высокопластичными материалами посредством нанесения дугообразных валиков [2]. Недостатком данного способа является осуществление процесса ЭИЛ в среде воздуха. Ведение процесса ЭИЛ на воздухе приводит к образованию на поверхности оксидов металлов, входящих в состав электрода, используемого при подготовке поверхности. Наличие окислов на поверхности приводит к образованию участков, не участвующих в образовании адгезионной связи с газотермическим покрытием.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в увеличении прочности сцепления покрытия с подложкой.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении прочности сцепления газотермического покрытия с поверхностью на 15-20% по сравнению с подготовкой поверхности перед нанесением покрытия на воздухе.
Технический результат достигается тем, что ЭИЛ производят в среде аргона с соблюдением следующих режимов: удельная продолжительность легирования 1,5-2 мин/см2, ток разряда 0,4-06 А, амплитуда вибраций электрода 60-70 мкм, частота вибраций электрода 100 Гц.
Изобретение осуществляется следующим образом.
Изделия, поверхности которых подготовлены общепринятыми методами, подвергают электроискровому легированию в аргоне при удельной продолжительности легирования 1,5 - 2 мин/см2, токе разряда 0,4-0,6 А, амплитуде вибрации электрода 60-70 мкм, частоте вибрации электрода 100 Гц. Для легирования используют электроды из материала, соответствующего составу материала порошка, используемого при напылении покрытия. На легированную поверхность изделия в последующем наносят плазменное покрытие.
Осуществление процесса ЭИЛ в аргоне обеспечивает защиту зоны легирования от кислорода воздуха и, как следствие, отсутствие явления окисления расплавленного в точке искрового разряда металла. Это уменьшает пористость и улучшает чистоту поверхности.
ЭИЛ с меньшей удельной продолжительностью приводит к недостаточному проникновению материала электрода в поверхностный слой изделия, что приводит к появлению переходной зоны между его поверхностью и плазменным покрытием, с обусловленным этим обстоятельством снижением свойств покрытия. Если же удельная продолжительность более 2 мин/см2, то происходит разрушение легированного слоя.
Режимы ЭИЛ, включающие удельную продолжительность легирования 1,5 -2 мин/см2, ток разряда 0,4-0,6 А, амплитуду вибрации электрода 60-70 мкм, частоту вибрации электрода 100 Гц, обеспечивают получение поверхности с оптимальными свойствами. Выход за указанные пределы тока и амплитуды колебаний приводит либо к недостаточному, либо к избыточному переносу материала электрода в поверхностный слой изделия, что является причиной повышенной шероховатости поверхности и разрушения поверхностного слоя. Кроме того, указанные значения параметров ЭИЛ являются оптимальными с точки зрения остаточных напряжений, величина которых не превышает 10 - 30 МПа. Несоблюдение указанных параметров ЭИЛ может снизить адгезионную прочность плазменных покрытий до 25 МПа. Состав компонентов электрода обеспечивает идентичность состава порошка для напыления покрытия и поверхности детали или образца после ЭИЛ, что положительно влияет на прочность сцепления плазменного покрытия с подложкой, которая составляет при использовании изобретения 130-150 МПа.
Пример. Подготавливают поверхность шеек коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130. Материал покрытия - смесь порошков ПН85Ю15, ПР-НД42СР и ПР-Х4Г2Р4С2Ф в соотношении 2:1:1. Основными составляющими этой порошковой смеси являются никель и алюминий, следовательно, материал электрода для ЭИЛ - порошковая проволока, содержащая 80-90% никеля и 10-20% алюминия. Осуществляют ЭИЛ поверхности в среде аргона с соблюдением указанных выше режимов. После этого наносят плазменное покрытие.
В результате адгезионная прочность получаемого покрытия достигает 130-150 МПа, что на 15-20% больше адгезионной прочности покрытия, нанесенного на поверхность, подвергнутую ЭИЛ на воздухе.
Источники информации
1. АС СССР N 1521542, кл. В 23 H 9/00, C 23 C 4/00, 1989.
1. АС СССР N 1521542, кл. В 23 H 9/00, C 23 C 4/00, 1989.
2. AC СССР N 1673635, кл. C 23 C 4/02, 1991.
Claims (1)
- Способ подготовки поверхности перед нанесением плазменных покрытий, включающий электроискровое легирование поверхности, отличающийся тем, что электроискровое легирование производят в среде аргона с соблюдением следующих режимов: удельная продолжительность легирования 1,5-2 мин/см2 ток разряда 0,4 - 0,6 А, амплитуда вибраций электрода 60 - 70 мкм, частота вибраций электрода 100 Гц.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2173352C2 true RU2173352C2 (ru) | 2001-09-10 |
| RU99121534A RU99121534A (ru) | 2001-09-20 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2729278C1 (ru) * | 2019-12-18 | 2020-08-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ электроискрового легирования в вакууме, совмещенный с катодно-дуговым осаждением |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2729278C1 (ru) * | 2019-12-18 | 2020-08-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ электроискрового легирования в вакууме, совмещенный с катодно-дуговым осаждением |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5723187A (en) | Method of bonding thermally sprayed coating to non-roughened aluminum surfaces | |
| JP2004332081A (ja) | 耐プラズマ部材及びその製造方法 | |
| CA2280019A1 (en) | Improved plasma transferred wire arc thermal spray apparatus and method | |
| EP0903423A3 (de) | Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung mittels Plasmaspritzens | |
| US6113991A (en) | Method for coating a carbon substrate or a non-metallic containing carbon | |
| WO2003073478A3 (en) | Plasma-resistant, welded aluminum structures for use in semiconductor processing apparatus | |
| JP2002506926A5 (ru) | ||
| JP2003515460A (ja) | 大気圧下で電気的放電により木材の表面を修正するための方法 | |
| CA2141225A1 (en) | Reinforced concrete structure | |
| RU2173352C2 (ru) | Способ подготовки поверхности перед нанесением плазменных покрытий | |
| US6187388B1 (en) | Method of simultaneous cleaning and fluxing of aluminum cylinder block bore surfaces for thermal spray coating adhesion | |
| US9481922B2 (en) | Process for forming porous metal coating on surfaces | |
| US4898785A (en) | CR2 O3 -protective coating and process for its manufacture | |
| CN112226723B (zh) | 一种大气氛围下含铝合金涂层的制备方法 | |
| JPS6119770A (ja) | 溶射被膜製造方法 | |
| CA2358624A1 (en) | Sprayable composition | |
| CA2421660A1 (en) | Method of making an anti-slip coating and an article having an anti-slip coating | |
| US20010023828A1 (en) | Process and installation for coating a surface by electrophoresis | |
| US5477022A (en) | Electrode and process for manufacturing it | |
| Okumiya et al. | Formation of TiC/Ti2AlC composite layer and improvement on surface roughness | |
| JPH1053856A (ja) | アルミニウム材料への溶射方法 | |
| Sreedhar et al. | Effect of processing parameters on the laser glazing of plasma-sprayed alumina–titania ceramic | |
| EP0331519B1 (en) | Production of aluminum matrix composite coatings of metal structures | |
| RU2804901C1 (ru) | Способ получения покрытия на внутренней поверхности полой детали с использованием электрического взрыва проводника | |
| RU2805093C1 (ru) | Способ получения покрытия на внутренней поверхности полой детали с использованием электрического взрыва проводника |