Коррозионная защита внутренних поверхностей труб тепловых и водопроводных систем вакуумно-диффузионным хромированием
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ые поверхности практически без ограничения их размеров при условии наличия необходимых средств механизации и обеспечения техники безопасности. [12]
Недостатки плазменного напыления:
.не всегда достаточный уровень значений прочности сцепления покрытий с основой (обычно 15.50 МПа при испытаниях на нормальный отрыв);
2.наличие пористости (обычно в пределах 2.15%), которая препятствует применению в коррозионных средах многих плазменных покрытий без дополнительной обработки;
.невысокий коэффициент полезного использования энергии плазменной струи при нагреве порошка. [12]
1.1.9.3 Газопламенное напыление (ГПН)
Источником тепловой энергии при данном способе напыления является ацетиленокислородное пламя, образующееся в результате горения смеси кислород - горючий газ. Использование газопламенного метода характеризуется относительной простотой применяемого оборудования и требует наличия ацетилена и кислорода. Распыляемый материал, попадая в факел ацетиленокислородного пламени горелки, разогревается до температуры, близкой к температуре плавления.
При соударении с изделием разогретые частицы соединяются с поверхностью детали и между собой, образуя достаточно плотное и равномерное покрытие.
Рис.1.6. Структура слоя, полученного газопламенным напылением
С помощью газопламенных горелок производят напыление полимерных материалов (пластмассы), металлов (алюминий, бронза, баббит, никель) и керамических соединений (окись титана, окись алюминия).
Рис.1.7 Газопламенная горелка Castodyn-8000
Газопламенное напыление в зависимости от состояния напыляемого материала может быть трех типов: напыление проволокой, прутком или порошком.
Рис.1.8 Газопламенное напыление проволокой
- сжатый воздух; 2 - ацетиленокислородная или пропанокислородная горючая смесь; 3 - проволока; 4 - насадок; 5 - ядро ацетиленокислородного пламени; 6 - оплавляющийся конец проволоки; 7 - факел пламени; 8 - воздушный поток; 9 - покрытие; 10 - поток частиц напыляемого материала; 11 - основной материал.
Прутковое напыление производится аналогичным образом. В обоих случаях напыляемый материал, имеющий форму прутка или проволоки, подают через центральное отверстие горелки и расплавляют пламенем горючей смеси. Расплавленные частицы металла подхватываются струёй сжатого воздуха и в мелкораспыленном виде направляются наповерхность изделия. Проволока подаётся с заданной скоростью роликами, приводимыми в движение встроенной в горелку воздушной турбиной, работающей на сжатом воздухе, используемом при напылении, или электродвигателем через редуктор. При этом необходима точная регулировка скорости вращения турбины или электродвигателя.
Для напыления обычно используют проволоку диаметром не более 3 мм, однако при напылении легкоплавкими металлами (алюминий, цинк) в интересах повышения производительности процесса допускается использование проволоки диаметром 5-7 мм.
В качестве горючего газа в большинстве случаев используют ацетилен, можно также применять пропан и водород, а в качестве окислителя - кислород. При газопламенном способе напыление осуществляется в основном теми материалами, температура плавления которых ниже температуры пламени.
После напыления иногда проводят оплавление покрытия, которому, в частности, подвергают покрытия, напыленные самофлюсующимися сплавами на никелевой и кобальтовой основе с добавлением в них в качестве флюсующих добавок бора и кремния.
Оплавление обеспечивает получение плотного покрытия, практически без пористости. Технология газопламенного напыления довольно проста, а стоимость оборудования и затраты на эксплуатацию низкие, в связи с этим данный способ находит широкое применение в практике. Процесс газопламенного напыления хорошо поддаётся автоматизации. Краткие характеристики покрытия:
.пористость покрытия,% - 5-12;
2.прочность сцепления покрытия с основой (адгезия), кг/ мм 2,5 - 5,0;
.толщина напыленного слоя, мм - 0,5 - 10;
Рис.1.9 Схема газопламенного напыления порошкового материала с помощью транспортирующего газа
Напыляемый порошок поступает в горелку сверху из бункера через отверстие, разгоняется потоком транспортирующего газа (смесь кислород + горючий газ) и на выходе из сопла попадает в пламя, где происходит его нагрев. Увлекаемые струей горячего газа частицы порошка попадают на напыляемую поверхность.
В порошковых горелках, как и в проволочных, подача напыляемого материала в пламя и разгон образующихся расплавленных частиц может производиться при помощи струи сжатого воздуха.
Редуктор снижает давление сжатого воздуха, поступающего из воздушной емкости, до 3,0-6,0 кгс/см, а осушитель удаляет из воздуха влагу и масло.
В большинстве случаев в качестве горючего газа используют ацетилен. Можно также применять пропан, водород или метилацетиленпропан, который предварительно подвергают стабилизации.
При полном сгорании ацетилена протекают следующие химические реакции:
2H2 = 2C + H2 + 54,8 ккал; (1)
С +О2 = 2СО + 52,9 ккал; (2)
Н2 + I2 = Н2О (газ) + 57,8 ккал; (3)
СО + О2 = 2СО2 + 135,9 ккал; (4)
С2Н2 + 2I2 = 2СО2 +Н2О + 301,4 ккал.
Для полного сгорания 1 граммолекулы ацетилена необходимо 2,5 граммолекулы кислорода. При соотношении в смеси кислорода к ацетилену, равном 1: 1, получается нейтральное пламя за счет того, что в горении ацетилена участвует также окружающий атмосферный кислород.
На началь