Газопламенное напыление

Это наиболее распространенный способ напыления, зачастую называемый газопорошковым напылением и может быть реализован напылением порошка с помощью транспортирующего газа (рис. 4.1) либо внешним вводом порошка в зону пламени (рис. 4.2).

Сущность его заключается в нагреве напыляемых материалов газовым пламенем и нанесении их на поверхность детали струей сжатого газа.

Рисунок 4.1 – Схема газопламенного напыления порошкового материала с помощью транспортирующего газа: 1 – сопло; 2 – факел; 3 – покрытие; 4 ‑ подложка

Рисунок 4.2 – Схема напыления покрытия методом внешнего ввода порошка в зону пламени: 1 – ацетилен (метан); 2 – кислород; 3 – ввод порошка; 4 – ацетиленовая горелка

Тепло для нагрева напыляемого материала получают сжиганием ацетилена или пропан-бутана в кислороде, а транспортируется материал на напыляемую поверхность сжатым воздухом или продуктами сгорания. Напыляемый материал – порошки, проволоки шнуры из металлов, сплавов (наиболее широко применяются относительно легкоплавкие металлы и сплавы, в том числе самофлюсующиеся порошки дисперсностью 60…80 мкм).

Распыленные частицы, летящие со скоростью 120 м/с попадают на поверхность и формируют покрытие (скорость газового потока 150…160 м/с) толщиной 1,0…1,2 мм. Пористость покрытия – до 20%, твердость - 20…65 HRC.

Для восстановления деталей применяют три вида газопламенного напыления: без оплавления, с последующим оплавлением (газокислородным пламенем или индукционным нагревом), называемым газопорошковой наплавкой.

Используется простое, надежное, легко транспортируемое оборудование.

В Республике Беларусь это аппараты типа УПТР, УГПН, «Терко» (для активированного газопламенного напыления). Ведущие в этом научные организации - Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси и НПО порошковой металлургии НАН Беларуси, БНТУ.

В последние годы газопламенное напыление совершенствуется в следующих направлениях:

-наложение механических колебаний на распыляемую проволоку;

-применение тонкодисперсных порошковых материалов (дисперсность 10…20 мкм);

-применение шнуровых напылительных материалов (однако высокая стоимость их 35…50 долларов США за килограмм сдерживает их широкое применение);

-применение сверхзвукового истечения газопламенного потока из сопла горелки (скорость струи достигает 600…800 м/с)