Коррозионная защита внутренних поверхностей труб тепловых и водопроводных систем вакуумно-диффузионным хромированием
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ном участке факела, который образуется непосредственно у выхода из сопла и имеет наиболее интенсивное свечение, протекают реакции (1) и (2). На этом участке газообразные продукты сгорания имеют восстановительную атмосферу. За пределами рассматриваемого участка в факеле под действием кислорода, поступающего из атмосферы, протекают реакции (3) и (4) и происходит полное сгорание ацетилена. При движении напыляемых частиц в факеле происходит их непрерывный нагрев. При подаче струи сжатого воздуха в факел, как это имеет место в горелках газопламенного напыления проволоки, в результате присутствия большого количества воздуха большая часть пламени факела является окислительной.
Температура пламени ацетилен-кислород достигает 3100С, а скорость истечения струи до 150 м/сек. Попадая в струю пламени, частицы порошка нагреваются до жидкого или высокопластичного состояния и приобретают скорость до 80 м/сек. В зависимости от назначения и материала детали, условий ее эксплуатации, контактов сопрягаемых поверхностей при восстановлении деталей используют следующие методы газопламенного нанесения покрытий:
.газопламенное напыление порошка без последующего оплавления - используется для восстановления деталей с износом до 2,0 мм на сторону без деформации, искажения или изменения структуры основного металла,
2.не подвергающихся в процессе эксплуатации ударам, знакопеременным нагрузкам, большому нагреву;
3.газопламенное напыление с одновременным оплавлением - используется для восстановления деталей с местным износом до 3,0-5,0 мм, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках, изготовленных из серого чугуна, конструкционных, коррозионостойких сталей;.
.газопламенное напыление с последующим оплавлением - дает возможность восстанавливать детали типа вала с износом до 2,5 мм на сторону; восстановленные детали устойчивы против коррозии, абразивного изнашивания, действия высоких температур.
К основным факторам, влияющим на адгезию покрытия с основой, относятся:
способ подготовки поверхности и используемый при этом абразивный материал, параметры струйной обработки поверхности, время выдержки после обработки, наличие предварительного подогрева, применение подслоя и использование термореагирующих порошков, способ распыления, состав материала покрытия.
Преимущества газопламенного нанесения покрытий состоят в высокой производительности процесса, локальности обработки, незначительном влиянии на подложку, возможность нанесения покрытий на изделия больших размеров, отсутствии ограничений на сочетания материалов покрытия и подложки, что позволяет охватывать большую номенклатуру восстановления изношенных деталей, низкий уровень шума и излучений, мобильность оборудования, простота его обслуживания. Толщина покрытия может быть до 5 мм и более. Технология газопламенного напыления довольно проста и экономична.
К недостаткам относится невысокий коэффициент использования энергии газового пламени на нагрев порошка, ограничения по применению некоторых порошков. [13]
Этот способ позволяет без особых технологических трудностей получать покрытие с пределом прочности на отрыв не менее 55 кг/мм2 при отсутствии перемешивания с металлом основы. Структура наплавленного металла состоит из сложной эвтектики, твердого раствора и избыточных фаз карбидов и боридов хрома. Протяженность зоны сплавления с основным металлом не превышает 0,04 мм.
В настоящее время развитие методов ГПН порошковых материалов происходит с помощью:
.активации процесса струями нейтральных газов и воздуха, обжимающими факел пламени с порошковым потоком или взаимодействующими с ними;
2.повышения скорости газопорошкового потока в результате обжатия факела в специальных водоохлаждаемых, полых цилиндрах;
3.увеличения скорости частиц за счет сверхзвуковых струй, образуемых при горении в соплах специального профиля метилацетилена, пропана или пропилена, подаваемых под большим давлением (процесс "JET-КОТЕ");
.напыления в атмосфере нейтральных газов или динамическом вакууме;
5.предварительного подогрева подложки или дополнительного нагрева зоны "пятна напыления";
.роста энтальпии порошкового потока введением в шихту термореагирующих компонентов.
Цель использования данных технологических приемов - повышение качества газопламенных покрытий путем снижения пористости и повышения адгезии, а также расширение номенклатуры напыляемых материалов до оксидов и карбидов [13].
.1.10 Вакуумно-диффузионные метод нанесения покрытий
Один из распространенных методов нанесения металлических покрытий на изделия является - диффузионный. Механизм образования диффузионных покрытий теснейшим образом связан с процессом диффузии в твердых телах. Этот метод осуществляют при высоких температурах. Атомы металла покрытия внедряются в кристаллическую решетку защищаемого металла, поэтому прочность связи покрытия с основным материалом резко возрастает.
Рис.1.10 Схема вакуумно-диффузионного хромирования
Учитывая физико-химические характеристики активной фазы (среды), содержащей диффундирующий элемент, диффузионное насыщение может осуществляться следующими способами:
.жидкофазным (насыщение из жидкой фазы);
2.парофазным (насыщение из паровой фазы);
.газовым (из газовой фазы).
С целью улучшения или придания особых свойств покрытиям, их подвергают термической обработке или дополнительному диффузионно?/p>