антиплагиат (1208329), страница 3
Текст из файла (страница 3)
4В 4 связи с относительно высокими значениями работы выхода для получениянеобходимой величины термоэлектронной эмиссии 28 вольфрамового электрода вэлектродный стержень вводится присадка окиси тория 28 ThO2 (1–1,5%). Такаянебольшая добавка 28 Th улучшает условия зажигания и стабильного горенияплазменной дуги.
Одним из 28 существующих недостатков примененияторированных 28 электродов является естественная радиоактивность 28 Th. Хотясведения о вредности торированных вольфрамовых электродов являютсяразноречивыми, но тем не менее производство торированных электродовявляется вредным, а 28 их применение для сварных работ не желательно.Вместо окиси тория в настоящее время в вольфрам вводят присадки La2O2Электроды с присадкой 1–2 % La2O2 подобны тарированным вольфрамовымэлектродам и характеризуются наименьшим расходом и наибольшейплотностью допускаемого тока.На основании сказанного выше можно сделать вывод, что при наплавкеплазменной струей наибольшее применение нашли вольфрамовые электроды сприсадкой 28 La2O2.Для наплавки на постоянном токе обратной полярности применяют медныеводоохлаждаемые электроды, обеспечивающие больший ресурс работы, чемвольфрамовые электроды, особенно при большой плотности тока [1].1.3.3 Гранулированные порошкиВ качестве присадочного материала при плазменной наплавке применяютгранулированные порошки, изготовленные путем распыления струи жидкогосплава водой или газом высокого давления.
Форма частиц может бытьсферической или осколочной. Сфероидизированные порошки отличаютсяхорошей сыпучестью, не застревают в дозирующих устройствах. Дляплазменно-порошковой наплавки применяют сферические порошки с размеромчастиц 40–300 мкм. Порошки осколочной формы используют для плазменнойнаплавке по неподвижной присадке [3].Порошок ПН-АН300 по своему химическому составу соответствует литымпруткам ВЗК и может заменять их. Порошок ПН-АН31 содержит В и дает болеетвердый и износостойкий, но несколько менее пластичный металл.
Послерасплавления он хорошо смачивает наплавляемую поверхность и обеспечиваетотличное формирование валиков. Если необходим кобальтовый стеллитповышенной пластичности для деталей, испытывающих резкие теплосмены изнакопеременные нагрузки, то рекомендуется применять порошок ПН-АН32.Порошок ПН-АН33 предназначен для плазменной наплавки уплотнительныхповерхностей паровой арматуры сверхвысоких параметров [3].Основное требование успешного напыления состоит в том, чтобы порошкиобладали хорошей текучестью и не разлагались в плазме.
Текучесть внекоторой степени может быть улучшена путем сушки порошков для удаленияадсорбированной влаги, и с помощью соответствующей конструкции питателя,обеспечивающей подачу порошка в псевдоожиженном состоянии сиспользованием аргона в качестве газа-носителя.Несмотря на вышеуказанные усилия, оказалось невозможным напылятьпорошки с частицами чешуйчатой формы (с большой площадью поверхности)и порошки с размером частиц менее 5 мкм. Кроме того, химическая активностьграфита, сульфида молибдена делает их неподходящими для напыления.Порошки вольфрама и диоксида титана могут частично диссоциировать вплазме, в связи с чем состав покрытия может отличаться от состава исходногопорошка [3].Помимо повышения текучести, методы гранулирования позволяют получатьпорошки одинаковых размеров, образующие плотные покрытия.
Как показаноранее при взаимодействии порошка с плазменной дугой, очень крупныечастицы плавятся не полностью, а мелкие – могут частично испариться.Обычно используются металлические порошки с размером частиц 40–75 мкм икерамические порошки с размером 5–40 мкм. Для специальных областейприменяются более тонкие металлические порошки с частицами размеромменее 40 мкм. Один из таких порошков фирмы “Меtсо“ (марка 450)представляет собой гранулы, состоящие из порошка алюминия с размеромчастиц 5 мкм в количестве 5 %.Существует ряд способов получения плакированных порошков.В соответствии с данными Меддингса и других эти способы можноклассифицировать следующим образом:Осаждение в газовой фазе – термическое разложение; реакции замещения;восстановление водородом.Жидкофазное осаждение – электролитическое покрытие; водородноевосстановление; химическое осаждение.
Твердофазное осаждение –измельчение.Для плазменного напыления широко применяется метод химическогоосаждения, разработанный компанией “Sherrit Gordon Co“ [3].Металлические порошки и другие активные соединения во времянапыления на воздухе окисляются. Даже если плазмообразующими газамиявляются аргон и водород, окружающий воздух вследствие турбулентностисмешивается с поступающим газом, что приводит к окислению металлическихпорошков.
Одним из применяемых в промышленности методов местнойзащиты от окисления является использование насадок для подачи аргона.Насадка представляет собой охлаждаемую водой приставку к плазменнойголовке, через которую подается газообразный аргон. Это требует измененияконструкции горелки. Существуют проблемы создания стабильного газовогопотока внутри насадки [3].На прочность связи покрытия влияет также присутствие мелких частиц ииспаряющихся примесей, которые могут появляться при обычных условияхнапыления. Применение порошкового материала более высокой чистоты неэкономично.
Некоторые из этих проблем ограничили возможность примененияметода локального экранирования. Следующим логическим этапом являетсянапыление в камерах, заполненных аргоном. Такая попытка была сделана ипривела к снижению количества оксидов в покрытии. Дальнейшие разработки вэтой области способствовали созданию камеры низкого давления (7–13 кПа).Этот процесс был первоначально разработан для нанесения композиций налопатки газовых турбин и клапанов как альтернатива процессу электроннолучевого напыления.
Недавно возник большой интерес к расширениювозможностей этого процесса для промышленного применения. Например,разрабатываются плазменные покрытия титана и тантала при низком давлениидля защиты от коррозии на химических предприятиях и износостойкиепокрытия для трения скольжения.Преимущества напыления при низком давлении 55 заключаются в достижениивысокой скорости плазмы и 55 струи длинной 40–50 см по сравнению с 4–5 см навоздухе.
55 Таким образом, перепад температуры по длине струи происходитболее плавно, и дистанция напыления не превышает критических значений.Окисление порошков не происходит. Можно очищать и быстро нагреватьподложку с помощью обратной дуги мощностью 8–10 кВт, которая может такжеиспользоваться в качестве дополнительного 55 источника энергии для плавления 55тугоплавких порошков типа тантала [3].1.4 Техника и технология плазменной наплавки1.4.1 Подготовка материалов по д наплавкуПрисадочная поволока 4 должна быть абсолютно чистой. На проволоке недопускаются следы масла, ржавчины, смазки и других загрязнений.
Поэтомупроволока должна быть зачищена до металлического блеска механическимпутем и обезжирена либо зачищена химическим путем (травлением в 1соответствующих травителях – в зависимости от марки, применяемой 1проволок).Намотка сварочной проволоки на кассеты должна осуществляться только наспециальных станках для намотки проволоки. В этом случае можно обеспечитьполучение проволоки без изгибов, что, в свою очередь, обеспечит равномернуюподачу электродной проволоки к дуге в процессе наплавки [6] 1 .Поверхность изделия перед наплавкой должна быть тщательно очищена отслоя окислов, масла, ржавчины и других загрязнений.
Лучше всего такаяповерхность обеспечивается при дробеструйной и пескоструйной очистке.Можно применять механическую очистку поверхности, но в этом случае переднаплавкой поверхность должна быть обезжирена. Для этой цели могутприменяться ацетон, уайт-спирит или авиационный бензин марки Б [6].Такие требования к чистоте поверхности присадочной проволоки и изделиядиктуются не только соображениями получения качественного металланаплавки (отсутствие пор, окисных включений), но и необходимостьюобеспечить смачивание поверхности изделия жидким наплавленным металлом.Известно, что поверхностное натяжение окислов значительно меньше, чемсоответствующих металлов.
Поэтому металлы, покрытые слоем окислов,смачиваются, как правило, очень плохо. Вот почему для обеспечениянеобходимых условий смачивания поверхности изделия жидким наплавленнымметаллом изделие должно быть тщательно очищено от пленки окислов, всегдаимеющихся на его поверхности. Такая очистка поверхности изделия уменьшитпереход элементов основного металла в металл наплавки, так как смачиваниеосуществляется в процессе растворения слоя окислов. И наконец, удаление споверхности слоя окислов увеличивает растекание жидкого присадочногометалла по поверхности изделия 4 , 1 то ест ь 4 приводит к увеличению скоростинаплавки. 11.4.2 Техника плазменной наплавкиТехника выполнения наплавки плазменной струей с 1 токоведущейприсадочной проволокой, как и любого автоматического процесса наплавки,относительно 1 проста, но требует от сварщика внимательного ипоследовательного выполнения всех необходимых операций [7] 1 .Перед началом наплавки необходимо тщательно проверить состояниеповерхности и при необходимости произвести дополнительную зачисткузагрязненных мест.
Затем производится установка автомата: устанавливаетсяугол наклона плазменной головки к изделию, расстояние от торца сопла каналадо электродной проволоки 3–20 (обычно – 5–8мм,), расстояние от торцаэлектродной проволоки до изделия 0–15мм (обычно 2–3мм). 4 В случае наплавкис поперечными колебаниями плазменной головки относительно осиперемещения источника теплоты 1 автомата ( или головка автомата)устанавливается таким образом, чтобы центр шва находился посередине междукрайними положениями головки.
На колебательном механизмеустанавливаются необходимые амплитуда и частота колебаний [7].Процесс работы на автомате для плазменной наплавки сводится кследующему: Вначале включается подача воды для охлаждения плазменнойголовки. Расход охлаждающей воды составляет примерно 1–3л/мин. Иопределяется по свободному вытеканию струи из сливного шланга. Безвключения подачи воды ни в коем случае нельзя возбуждать дугу, так как приэтом плазменная головка может сразу же выйти из строя.
1 Зятем включаетсяподача плазмообразующего и защитного газа. Для определения расходаплазмообразующего газа (он составляет 0,5–12л/м 4 ) желательно пользоваться 1ротаметрами РС-3. Расход защитного газа (он составляет 5–20л/ч) лучшеопределять по ротаметру типа РС-5. 1 После установления по ротаметра 1 мнеобходимого расхода газа включается источник питания (сварочный 4генератор).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
