Дроти
Використання дроту забезпечує безперервне і рівномірне подавання матеріалу в зону плавлення, що дозволяє підтримувати стабільний процес його розпилення і якість покриття, що отримується. Для нанесення покриття можна використовувати практично всі типи дроту, які використовуються для зварювання та наплавлення, бандажний, пружинний та товарний дріт з чорних та кольорових металів і сплавів.
Основні типи цільнотягнутого дроту, який використовується для нанесення покриття електродуговим, газополуменевим і плазмовим методами напилення наведені у таблиці 2.1.
Сталевий дріт був одним з перших матеріалів для напилення. Він використовується для нанесення зносостійкого та корозійностійкого покриття. Зносостійкість забезпечується при використанні дроту з вуглецевої, низько - та високолегованої сталі. Корозійна стійкість забезпечується за рахунок використання дроту з мартенситних та аустенітних сталей.
Мартенситну структуру отримують при швидкому охолодженні покриття системи Fe-C, що знаходиться в області аустенітного або аус - тенітно-ферітного стану. При цьому високовуглецеві сталі набувають значну корозійну стійкість.
Аустенітну структуру при звичайній температурі мають покриття типу Fe-Cr-Ni та Fe-Cr-Ni-Mn. Для таких сталей характерна підвищена корозійна стійкість та жаростійкість. Вибір відповідної марки сталі визначається параметрами робочого середовища.
Для зносо - та корозійностійкого покриття, що отримується напиленням, можна використовувати той самий дрот суцільного перерізу, що і для дугового наплавлення.
Таблиця 2.1
Поширені типи цільнотягнутого дроту, що рекомендуються для використання при нанесенні покриття
Марка дроту |
Тип металу, що напилюється |
T вердість НВ покриття |
Галузь використання |
1 |
2 |
3 |
4 |
Св-0,8; СВ-10Ґ2; Св-08ГС;Св-12ГС; ' Нп20; Нп-30 |
Низьковуглецева сталь |
150-250 |
Відновлення розмірів деталей з вуглецевих сталей, чавуну |
Нп65; Нп-65Г; Нп80 |
Високовуглецева сталь |
280-500 |
Нанесення зносостійких шарів на робочі поверхні валів, вісей, цапф, втулок, шківів, шестерен, направляючих, що працюють в умовах тертя ковзання зі змащуванням або нерухомих посадок |
НП-20Х13; Св-20Х13; Нп-30Х13; Нп-40Х13 |
Хромиста сталь |
300-550 |
Нанесення зносостійкого покриття на вали, вісі, крильчатки корпусів насосів та іншого обладнання, що працює у слабкоагресивному середовищі |
Св-06Х19Н9Т; Св-08Х19Н10Г2Б; Св-4Х19Н11ГМЗ; Св-02Х25Н13; СВ-06Х16Н25АМ6 |
Хромонікелева, високолегована сталь |
130-210 |
Нанесення антикорозійного захисного покриття та відновлення розмірів деталей насосів, гідротурбін, гідроциліндрів та інших виробів, що працюють у агресивному середовищі |
НП-Х20Н80Т; Нп-Х16Н65 |
Нікельхромовий сплав |
135-165 |
Нанесення жаростійкого, корозійностійкого і теплозахисного покриття на вихлопні труби, голівки поршнів, стержні вихлопних клапанів, елементи обладнання термічних печей |
Продовження таблиці 2.1
|
Поряд зі сталлю для напилення використовують алюміній, цинк, молібден, олово та його сплави, мідь та її сплави, нікель та його сплави, свинець.
Алюмінієве покриття використовують для захисту чорних металів від корозії, а при використанні дифузійного відпалу покриття відбувається дифузія алюмінію у основний метал, що дозволяє отримати шар, стійкий до високотемпературного окислення.
Цинкове покриття захищає чорні метали від корозії. Дрот для напилення повинен бути з найбільш чистого цинку. Чим він чистіше, тим дрібніше він розпилюється, тим щільніше й якісніше покриття.
Молібден використовують для нанесення підшару, на який потім напилюють шар потрібного матеріалу. Це пов’язано з доброю адгезією молібдену до чорних металів. Молібденове покриття може використовуватись для підвищення жаростійкості деталей. Молібден - єдиний метал, що стійкий до гарячої концентрованої соляної кислоти. Для напилення використовують матеріал, який вміщує не менше 99,95% Мо.
Олово та його сплави використовують для нанесення покриття та лудіння як спосіб підвищення кислотостійкості та корозійної стійкості, широко використовується у виробництві харчової тари. Для цього використовують олово високої чистоти, звертаючи особливу увагу на вміст миш’яку.
Бабітове покриття, яке складається з олова та свинцю використовують у вкладишах підшипників.
Чиста мідь (не менше 99,9%) використовується для струмопро - відного та декоративного покриття.
Алюмінієва бронза (5...12% АІ) при додаванні невеликої кількості заліза, нікелю, марганцю має високу корозійну стійкість, особливо у морській воді, а також стійкістю до сірчаної та соляної кислоти, але не має стійкості до азотної кислоти. Крім того, бронза добре протидіє корозійній втомлюваності, є ерозійностійкою та зносостійкою.
Фосфориста бронза з вмістом 0,03...0,35% Р, використовується у якості розкислювача, забезпечує покриття високої зносостійкості.
Її використовують для зміцнення нових і відновлення спрацьованих валів і підшипників ковзання судових механізмів. Покриття з фосфористої бронзи має світло-коричневий колір і може використовуватись як декоративне покриття.
Свинцевиста бронза - мідний сплав, який має 23...42% РЬ. Таке покриття, яке має стійкість до схоплювання при високих питомих навантаженнях, широко використовується у підшипниках, що працюють у режимі високих швидкостей та питомих навантажень.
Латунь має добру корозійну стійкість, але кородує у морській воді при підвищених температурах. Для напилення використовують суднобу- дівельну латунь, стійку у морській воді.
Чистий нікель використовують для захисту від ерозії. Нікель розчиняється у азотній кислоті і “царській горілці”, достатньо повільно у соляній та сірчаній кислоті, не кородує у воді і стійкий до більшості хімічних сполук. Покриття із нікелю використовується при зміцненні і відновленні циліндрів компресорів, деталей гідронасосів, матриць для виготовлення репродукцій.
Ніхром (сплав 80% Ni та 20% Сг) практично не окислюється при високій температурі і добре протидіє деяким кислотам і лугам, що передбачає нанесення ніхромового шару на вироби для підвищення його жаростійкості та корозійної стійкості. Разом з тим покриття з ніхрому не стійке при високій температурі у середовищі, яке вміщує сірководень, сірчаний газ, а також до азотної та соляної кислоти. Ніхром також використовують в якості проміжного прошарку для поліпшення счеплення при напиленні термобар’єрного покриття.
Монель-метап має високу корозійну стійкість та кислотостійкість, добре протидіє солоній воді, у нейтральних та лугових розчинах практично не кородує. По відношенню до слабих кислот має добрі антикорозійні властивості.