Описание работы установки для газотермического напыления материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ивановская пожарно-спасательная академия

Описание работы установки для газотермического напыления материалов

Полетаев Владимир Алексеевич,

преподаватель

Применение газотермического напыления металлов предусматривает несколько операций: очистку и мойку деталей; предварительную механическую обработку поверхности детали; нарезание «рваной резьбы на поверхности детали; обезжиривание поверхности детали; изоляцию поверхностей, не подлежащих напылению; металло-пескоструйную обработку поверхности; процесс напыления поверхности; обработку деталей после напыления; контроль качества напыленного слоя. В статье описана работа установки для напыления металла на поверхности восстанавливаемых деталей.

газотермический метал деталь

Распыление металла происходит в распылительном устройстве. Необходимая для распыления высокая жидкотекучесть металла достигается поддержанием температуры в тигле на 10-15 % выше температуры плавления исходного металла и омыванием распылительного устройства сжатым воздухом, нагретым до такой же температуры. В газопламенных процессах напыления используется тепло, выделяющееся при сгорании различных горючих газов при соединении с техническим кислородом или с кислородом сжатого воздуха. В качестве горючих газов используются ацетилен, пропанбутановые смеси, водород, метан, природный газ, нефтяной газ и др.

Применение газотермического напыления металлов предусматривает несколько операций: очистку и мойку деталей; предварительную механическую обработку поверхности детали; нарезание «рваной резьбы на поверхности детали; обезжиривание поверхности детали; изоляцию поверхностей, не подлежащих напылению; металло-пескоструйную обработку поверхности; процесс напыления поверхности; обработку деталей после напыления; контроль качества напыленного слоя.

От чистоты деталей в значительной степени зависит качество их напыления. Наличие на поверхности детали грязи, пленок и масла уменьшает прочность сцепления напыленного покрытия с основным металлом. При подготовке деталей к напылению производится предварительная механическая обработка наружных и внутренних поверхностей, имеющих форму тел вращения. Назначение этой операции состоит в следующем: удаление слоя металла, пораженного коррозией; устранение эксцентричности, овальности и конусности, появившихся на поверхности в результате выработки; вытачивание замыкающих буртиков на краях напыляемой поверхности; уменьшение диаметра для обеспечения возможности нанесения покрытия с минимально допустимой толщиной слоя 0,5-0,7 мм (только при наращивании наружных поверхностей).

Механическая обработка выполняется путем обтачивания наружных поверхностей или растачивания внутренних посадочных поверхностей.

Нарезание рваной резьбы это наиболее распространенный способ создания шероховатости на поверхности, подготавливаемой к металлизации. При нарезании рваной резьбы можно использовать обычный резьбовой резец с углом при вершине 55-60°. Вершина угла должна иметь радиус закругления 0,3-0,5 мм. Угол резания 80°. Для получения резьбы с требуемой шероховатостью резец нужно устанавливать так, чтобы его вылет был не менее 70-100 мм, а режущая кромка, в зависимости от диаметра обрабатываемой детали, смещалась ниже оси детали на 1,5-5,0 мм. Рваная резьба нарезается в направлении вращения детали на малых оборотах (30-40 об/мин) без охлаждающей жидкости. Профиль резьбы создается за один проход на всю глубину резьбы, равную 0,5-0,8 мм. Шаг резьбы, в зависимости от диаметра обрабатываемой детали, устанавливается в пределах 0,5-1,5 мм. Поверхности детали, не подлежащие напылению, должны быть защищены от попадания на них напыленного металла, поэтому их обертывают картоном или асбестом, который закрепляют проволокой.

Шпоночные канавки и отверстия для смазки закупориваются деревянными пробками, которые должны выступать над уровнем поверхности покрытия, подлежащего напылению. Если по технологическому маршруту предусматривается металлопескоструйная обработка, то изоляция поверхностей, не подлежащий напылению, производится перед обработкой. В противном случае при металлопескоструйной обработке могут быть повреждены ненапыляемые резьбовые отверстия, шпоночные канавки и пр. Металлический песок, попавший в масляные отверстия, трудно будет удалить, а это может вызвать серьезные повреждения рабочих поверхностей в процессе эксплуатации.

Подготовка поверхности к напылению чаще заканчивается металлопескоструйной обработкой, т. е. струйной обработкой металлическим песком, стальной крошкой или колотой чугунной дробью с острыми гранями. Металлопескоструйная обработка производится либо в специальных плотно закрывающихся шкафах и камерах, подсоединенных к системе вытяжной вентиляции, либо с помощью беспыльных установок, имеющих эжекторный отсос отработанного металлического песка и позволяющих выполнять эти работы в общих производственных помещениях и на открытых площадках. Для подготовки деталей к напылению могут использоваться также дробеметные или дробеструйные установки, применяемые в литейном производстве. Однако громоздкость этих конструкций, эксплуатационные недостатки их механизмов и трудности обеспечения требуемого качества очистки вызывают необходимость создания более приспособленных металлопескоструйных установок для ручной или механизированной обработки.

Шлифование напыленного металла является последней операцией механической обработки, которая сообщает детали требуемые размеры и чистоту обработки поверхности. При обработке покрытий, напыленных из стали с содержанием углерода 0,7 % и более, детали шлифуются без предварительной токарной обработки. Наибольшей трудностью при шлифовании напыленных покрытий является быстрое «засаливание» шлифовальных кругов. Для повышения качества обработанной поверхности следует выбирать шлифовальные круги из нормального электрокорунда Э (так называемый алунд), зернистости, на керамической связке К, среднемягкой твердости СМ. Таким образом, можно рекомендовать шлифовальные круги марок Э36СМК или Э46СМК (предпочтительно первый).

Полирование напыленных металлов не допускается, так как при полировке абразивом в поры покрытия вклиниваются частицы абразива, которые создают задиры на поверхности подшипника и шейки, а при полировке неабразивными материалами (фетр и др.) снижается пористость покрытия и ухудшаются условия смазки.

Упрочнение покрытий применяется в качестве последней технологической операции при обработке внутренних посадочных поверхностей. При необходимости обработки внутренней поверхности для подвижной посадки применяется калибровка расточенного гнезда специальной прошивкой в требуемый размер. При обработке поверхностей под неподвижные посадки можно ограничиться запрессовкой в расточенное гнездо кольца подшипника, подлежащего сборке. В результате выполнения этой операции одновременно улучшается сцепление покрытия с основным металлом детали.

Пропитывание напыленных покрытий маслом имеет целью повышение износоустойчивости восстановленной поверхности детали, так как масло, проникая в поры покрытия, улучшает условия работы детали.

Список литературы

1. Насосы: каталог-справочник / Д.Н. Азарх, Н.В. Попова, Л.П. Монахова; ВНИИгидромашиностроение. - Изд. 3-е, испр. - М.: Л.: Машгиз (Ленингр. отд-ние), 1960. - 552 с.

2. Насосы: справ. пособие / К. Бадене. и др. пер. с нем. В.В. Малюшенко, М.К. Бобка. - М.: Машиностроение, 1979. - 502 с.

3. Насосы и компрессоры - М.: Недра, 1974. - 296 с.

4. Сонин В.И. Газотермическое напыление материалов в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1973. - 152 с.

5. Коваленко, В.С. Упрочнение и легирование деталей машин лучом лазера. - Киев.: Техника, 1990. - 190с.

6. Самок, Г.С., Полетаев В.А. Повышение долговечности деталей электронасосов путем нанесения специальных покрытий /Г.С. Самок, В.А. Полетаев // Физика, химия и механика трибосистем: сб. трудов. - Вып.3. - Иваново: ИвГУ, 2004. - С. 120-122.

7. Вольперт Г.Д. Покрытия распыленным металлом (металлизация) / Г.Д. Вольперг. - М.: Промиздат - 1967. - 286 с.

Размещено на Allbest.ru