Восстановление деталей металлизацией

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ

Введение

Преимущества и недостатки процесса металлизации, область применения металлизации. Металлизация или газотермическое напыление - это процесс нанесения расплавленного и распыленного металла на восстанавливаемую поверхность детали с целью компенсации ее износа. Распыленные частицы достигают поверхности потоком воздуха или специального газа с большой скоростью в пластическом состоянии.

При контакте с поверхностью, на которой специально создана определенная шероховатость, удалены окислы, жир, напыляемые частицы деформируются, внедряются в шероховатости и микронеровности, сцепляются механически с основным металлом. Сцепление покрытия с поверхностью детали является в основном механическим и только в некоторых локальных точках отдельные частицы могут свариться с основным металлом.

К недостаткам этого способа следует отнести: наличие только механического сцепления покрытия с основным металлом и соответственно более низкая сцепляемость по сравнению с другими способами; напыленный металл состоит из множества мельчайших частиц, связанных друг с другом механическими связями; необходимость предпринимать и вводить особые методы подготовки поверхности к нанесению покрытия и позаботиться о методах обработки нанесенного покрытия; напыленный металл не выдерживает ударные нагрузки.

Достоинства способов металлизации - незначительное нагревание детали (до температуры 200 °С), высокая производительность процесса, возможность получить требуемую толщину напыленного металла в большом диапазоне (от 0,1 до 10 мм), простота технологического процесса.

Известны следующие виды металлизации: газопламенная, электродуговая, высокочастотная, плазменная и др. Они имеют общую последовательность технологических методов и рассмотрены ниже.

После разборки агрегатов детали поступают в моечное отделение и очищаются от грязи, ржавчины, жира и масла. Для создания на поверхности требуемой шероховатости детали обезжиривают, при необходимости механически обрабатывают при наличии задиров или аварийных износов, затем подвергают покрываемую поверхность дробеструйной обработке. Без создания требуемой шероховатости нет сцепляемости и покрытие может отслоиться.

Дробеструйную обработку производят при давлении сжатого воздуха 0,5...0,7 МПа. В качестве абразивного материала применяют чугунную дробь ДЧК-01. После дробеструйной обработки детали обдувают сухим сжатым воздухом для удаления частиц абразива с поверхности.

Перед процессом нанесения порошка его необходимо просушить и прокалить, чтобы избежать возникновения пор и низкую сцепляемость покрытия с металлом детали.

Между дробеструйной обработкой и покрытием должен быть промежуток времени не более 30 мин, так как на поверхности могут образоваться новые окислы, которые будут снижать сцепляемость.

Механическая обработка, в том числе лезвийным инструментом, или шлифование, требует особых решений новых проблем, так как при шлифовании нет привычной искры, шлифовальные круги быстро засаливаются и т.д. Поэтому только из-за более низкой обрабатываемости, более трудоемкой, чем шлифование наплавленного металла или основного при обработке под ремонтный размер, металлизация часто не внедрялась в производство.

Газопламенное напыление

При газопламенном напылении расплавление электродной проволоки производится струей ацетилено-кислородного пламени. Распыление расплавленного металла и нанесение его на изношенную деталь производится струей сжатого воздуха (рис.1).

     
Рис.1. Распылительная головка газопламенного проволочного аппарата для напыления:

1 - смесительная камера;

2 - канал подвода кислорода;

3 - проволока;

4 - направляющая втулка;

5 - канал подвода ацетилена;

6 - воздушный клапан;

7 - ацетилено-кислородное пламя;

8 - газопламенная струя;

9 - напыляемая поверхность детали

Электродуговое напыление

Процесс расплавления металла осуществляется посредством горения электрической дуги между двумя электродными проволоками, а распыление осуществляется струей сжатого воздуха (рис.2).