Технологічний процес газотермічного нанесення покриття характе­ризується взаємодією чотирьох елементів:

- деталі, на поверхню якої наноситься покриття;

- матеріалу, у вигляді порошку або дроту, який наноситься у дис­пергованому стані;

- високотемпературного струменю газу, який отримується за допо­могою електричного нагрівання або за рахунок хімічної реакції горіння;

- навколишнього середовища у робочому просторі.

Для отримання якісного покриття на виробі, окрім основного етапу виробничого процесу газотермічного нанесення покриття, суттєву роль відіграють технологічні процеси підготовки поверхні деталі, газів, мате­ріалу, а також процеси обробки деталі з покриттям.

Загальна схема процесу виробництва деталей з газотермічним по­криттям подана на рис. 3.1.

ВИРОБНИЦТВО
ГАЗІВ	Порошків, дроту, стержня, гнучкого шнура	ДЕТАЛЕЙ

і КОНТРОЛЬ " ї

ПІДГОТОВКА
ГАЗІВ	Порошив, дроту, стержней, гнучких шнурів	ДЕТАЛЕЙ

_______________ 4- КОНТРОЛЬ 4- ГАЗОТЕРМІЧНЕ НАНЕСЕННЯ ПОКРИТТЮ і КОНТРОЛЬ і ОБРОБКА ДЕТАЛЕЙ З ПОКРИТТЯМ 4- КОНТРОЛЬ

Виробництво газів, матеріалів для нанесення покриття та деталей е об’єктами виробництва, не пов'язаного безпосередньо з нанесенням покриття, тому розглядається окремо.

Підготовка газів, матеріалів для нанесення покриття та деталей проводиться за допомогою відомого обладнання, яке використовується в інших галузях техніки. Однак, враховуючи особливі умови газотерміч­ного нанесення покриття, користувачі проводять його модернізацію з метою пристосування його до цих умов.

Підготовка газів перед напиленням. У технологічних процесах га­зотермічного нанесення покриття використовують кисень, пальні гази: ацетилен та гази-замінники його (пропан-бутан, метан, водень, природ­ний газ), а також плазмоутворюючі гази (аргон, азот, повітря, газові су­міші аргон-гелій, повітряно-вуглеводневі гази та ін.).

При виборі пального газу необхідно враховувати температуру його полум’я у суміші з киснем, теплоутворюючу спроможність, швидкість горіння, оптимальне співвідношення кисню з газом у пальній суміші. При виборі плазмоутворюючих газів необхідно враховувати такі їх характе­ристики як тепловміст і теплопровідність при температурі плазми, а та­кож ступінь дисоціації й іонізації при тій самій температурі.

У залежності від об’ємів витрат, способу наплавлення та типу об­ладнання, що використовується для напилення, зберігання та подаван­ня газу в робочу зону може відбуватися такими способами:

- від окремих балонів;

- з використанням рампи;

- газифікаторів або спеціальних кріогенних ємностей.

Підготовка газів включає вилучення мастила та вологи (наприклад,

при використанні стиснутого повітря від компресора), а також створення плазмоутворюючих сумішей.

Підготовка може виконуватись як на ділянці газотермічного напи­лення, так і при виробництві газів.

Підготовка матеріалів для напилення. Серед матеріалів для на­несення покриття, здебільшого, тільки порошки вимагають попередньої підготовки безпосередньо перед нанесенням покриття. При підготовці дроту з його поверхні необхідно зняти захисне мастило, яке наноситься для запобігання корозії при зберіганні та усунути місцеву деформацію. Порошкові шнури та прутки, як правило, готові для використання без попередньої підготовки.

Як правило, порошки постачаються з гарантованим хімічним і фрак­ційним складом. Порошки, які випускаються фірмами-виробниками об­ладнання, можуть бути розфасовані у невеликі ємності, які можна з’єднати з живильником порошку пальника або плазмотрону.

Вхідний контроль порошків і попередня підготовка включає: розсію­вання по вузьким фракціям, сушку.

Однорідність часток по розміру суттєво впливає на якість покриття, від неї залежить умова їх нагрівання і прискорення до визначених тем­ператури та швидкості. Так, тепловбираюча поверхня частки пропорцій­на квадрату діаметра, а ЇЇ маса пропорційна кубу діаметра. Відхилення розмірів частки тільки в 2 рази може призвести до того, що маленькі час­тинки перегріваються, і склад їх змінюється, а великі не досягнуть тем­ператури плавлення і не забезпечать необхідної міцності зчеплення з поверхнею деталі. Розсіювання порошку найчастіше виконують на при­борах ситового аналізу або на класифікаторах порошку.

Форма часток порошку суттєво впливає на їх нагрівання та плин­ність порошку. Від останньої залежить рівномірність подачі порошку. Трохи збільшити плинність порошку можна його сушкою протягом 1...2 години при температурі 100...120 °С.

Підготовка поверхні деталі. При газотермічному нанесенні по­криття основним завданням є отримання міцного зчеплення покриття з матеріалом основи. Незалежно від способу нанесення покриття необ­хідно провести підготовку поверхні основного матеріалу. У загальному вигляді процес підготовки поверхні основи містить такий комплекс опе­рацій:

- відбір деталей, які відповідають технологічним вимогам;

- механічна обробка поверхні основи;

- обезжирювання поверхні;

- активація та формування шорсткості напилюваної поверхні;

Крім того, при потребі може бути проведене попереднє підігрівання поверхні та нанесення прошарку.

Відбір деталей за технологічними вимогами до напилюваної по­верхні. Конструкція поверхні деталей та виробів, які напилюються для забезпечення високої міцності, повинні відповідати деяким вимогам.

Не можна, щоб поверхні, які напилюються, мали різкі переходи (див. табл. 3.1).

Конфігурація напилюваної поверхні повинна гарантувати нанесення покриття при розташуванні матеріалу основи під кутом 60...90° (в обме­жених умовах не менше 30°) до осі струменя напилення.

Наносити покриття у отворах допускається за умови, що відношен­ня діаметра отвору до його глибини буде не менше двох. На поверхнях, на які наноситься покриття, не повинно бути зварювальних краплин, напливів паяння, пропалів, залишків флюсу, раковин, тріщин тощо.

Форма поверхні деталей і конструкцій, яка пропонується для напилення

Попередня механічна обробка поверхні. Деталі, конструкції та ви­роби, які не задовольнили вхідний контроль на технологічні вимоги до поверхні, повинні пройти механічну обробку. Попередню механічну об­робку також проводять при відновленні спрацьованих деталей, конструк­цій і виробів. Механічна обробка здійснюється на серійному метало - ріжучому обладнанні. Товщина шару, який знімається при механічній обробці, обмежується товщиною напилюваного шару з врахуванням припуску на обробку покриття.

Обезжирювання поверхні. Як правило, на поверхні кожної деталі е забруднення. З точки зору технологічної підготовки поверхні, забруд­нення за міцністю їх зчеплення з основою можна поділити на два основ­них види: механічно та хімічно пов'язані з поверхнею основного мате­ріалу.

До перших належать:

- неорганічні забруднення, слабо пов’язані з поверхнею (вода, пил, стружка, сажа, пісок, глина та ін.); механічно шаржовані у поверхню (зер­на абразивів), осаджені на поверхні (сольові корки, накип), сплавлені з поверхнею або затверділі з розплаву (флюси, зварювальний шпак, скло);

- органічні забруднення, слабо пов'язані з поверхнею та з невели­кою адгезією до поверхні (мастильні плівки, шліфувальні, полірувальні, пасти);

- міцно зв’язані з поверхнею (лаки, смоли, клеї, фарби).

До другого виду належать оксиди та їх гідрати (іржа, продукти коро­зії кольорових металів), оксиди, які утворилися завдяки термічній оброб­ці, оксидні покриття (анодування), солі та їм подібні з'єднання (карбо­нати, фосфати, силікати).

Залежно від попередніх технологічних операцій характер забруд­нення змінюється і вилучення його перед напиленням вимагає свого технологічного рішення. Забруднення поверхні всіх видів є бар’єром, який заважає контакту часток напилюваного матеріалу та матеріалу ос­нови.

Одним з методів усунення забруднення є обезжирювання поверхні. Обезжирювання поверхні деталей, конструкцій та виробів може здійс­нюватись органічними розчинниками, миючими засобами, луговими роз - творювачами та різними емульсіями.

Для обезжирювання поверхні перед газотермічним нанесенням по­криття рекомендується використовувати миючі засоби, тому що органіч­ні розчинники токсичні і мають обмежене використання.

Для зняття шліфувальних та полірувальних паст з металів і сплавів найчастіше використовуються миючі засоби ТМС-31 або “Деталін" при температурі процесу 60...80 °С протягом 3...10 хе. Робочі консерваційні мастила та інші жирові забруднення знімаються на сталях розчином їд­кого натру, тринатрій фосфату, кальцинованої соди, сітанолом ДС-10 при температурі 60...80 °С протягом 3...20 хв. На алюмінії та його спла­вах - розчином їдкого натру, тринатрій фосфату та рідкого скла при те­мпературі 40...70 °С протягом 3...10 хе (табл. 3.2).

Як органічний розчинник для обезжирювання можна використову­вати трихлоретилен і тетрахлоретилен при температурах від 87 °С до 121 °С (табл. 3.3), а також спирт та ацетон тощо. Треба враховувати, що органічні розчинники токсичні.

Деталі з пористих матеріалів (наприклад, отриманих методами по­рошкової металургії) або чавунних відливок, які тривалий час знаходи­лись у мастильному середовищі, після поверхневого обезжирювання можуть підлягати відпалу при температурі 260...530 °С на протязі 2...З годин у муфельних або шахтних печах для видалення масла з пор.

Крупногабаритні деталі складної форми можуть підлягати газопо - луменевому відпалюванню.

Обезжирювання поверхні рекомендується проводити на спеціаль­ному серійному обладнанню для миття. Операції обезжирювання мають таку послідовність:

- укласти партію деталей у корзину;

- обезжирити деталі;

- підняти кошик над ванною і утримувати його до повного стікання розчину з деталей;

- перекласти деталі з корзини на стіл.

Для інтенсифікації процесу видалення вологи деталі можна обдути стиснутим повітрям під тиском 0,1...0,3 МПа.

У технічно обґрунтованих випадках можна здійснювати обезжирю­вання за допомогою щіток та протирального матеріалу, випалу газовим пальником або у муфельних печах при температурах 260...530 °С про­тягом 2...3 годин. Неметалічні матеріали (тканини, гіпс, пластмаси) не­обхідно просушувати при температурі 50...70 °С у сушильній шафі про­тягом 3...5 годин.

Активація і створення шорсткості напилюваної поверхні. Основ­ними вимогами до параметрів деталі безпосередньо перед напиленням є відсутність забруднення напилюваної поверхні, мінімальна товщина оксидних плівок на поверхні, визначені рівні шорсткості і наклепу припо­верхневого шару деталі. Всі способи підготовки поверхні перед нане­сенням покриття спрямовані на усунення факторів, які с перепоною зчеплення матеріалу, який наноситься, з поверхнею основи та активація поверхні основного матеріалу.

Режим обробки	вх ‘чю - jifeandi	О т— in	О со	3...20	О ■’T- СО	5...20	in
Зо ‘edA± - edsuwai	о со о	60...80	60...80	40...70	О 00 о со	60...80 .
Масова концентрація розчину, кг/м3	OLHfO a^tfjd	І	і	І	25...ЗО	І	І
оиоїї ионвіио	І	і	in со	і	in со	00
ЕНЕВОН -ііічиен etToo	І	І	15...35	і	15...35	10...15
іефооф HjdiBHndi	І	і	15...35	20...50	15...35	і
иияНі diEH	І	і	5...15	8...12	і	і
1 технічні миючі засоби	лабомид або Деталін, або “Імпульс”	І	о 00 о CM	і	і	і	І
типу ТМС-31	о со о CD	]	І	І	I	і
Метал деталі	Всі метали, сплави і поліровані по­криття	Всі метали, сплави і покриття	Сталі різних марок	Алюміній і його сплави	Всі метали, сплави і покриття, окрім полірованих та алюмінію і його сплавів	Всі метали і спла­ви
Характер забруднення	Полірувальні і шліфувальні пасти	Робочі консер - ваційні мас­тила та інші жирові за­бруднення	Змащуваль- но-охоло - джуючі рідини

Миючі засоби

Органічні розчинники Характер забруд­ нення Метал деталі Розчинник Режим обробки темпе­ ратура, °С тривалість, хв зану­ рення витримки в парах розчинника Робочі та консер - ваційні мастила Всі метали, окрім титану Тетрахлоретилен (токсичний) 121 не менш 0,5 0,5...5,0 Всі метали, окрім Ад, Ті, АІ, Си і її сплавів Трихлоретилен (токсичний) 87 не менш 0,5 0,5...5,0 Полірува­льні та шліфу­вальні пасти Всі метали, окрім Ті, всі поліровані покриття Тетрахлорети­лен, катіонат-10 мас. конц. 1..3 кг/м3 121 не менш 0,5 0,5...5,0 Всі метали, окрім Ті, Си і її сплавів, всі поліровані по­криття, окрім сріб­них, міді та мідних сплавів Трихлоретилен, стабілізований, катіонат-10 мас. конц. 1..3 кг/м3 87 не менш 0,5 0,5...5,0

Головні способи активації хімічних процесів шляхом дії на матеріал основи - це підвищення температури, утворення напруженого стану по­верхні (наклепу), збільшення шорсткості поверхні.

Підвищення температури підложки призводить до збільшення внут­рішньої енергії атомів і молекул, яка досягає значення, необхідного для здійснення хімічної реакції.

Створення напруженого стану поверхні (наклепу) призводить до акумулювання енергії на поверхні у результаті пластичної деформації і, як наслідок, до підвищення міцності зчеплення.

Підвищення шорсткості поверхні пов’язано з утворенням на ній ре­льєфного шару в результаті механічного або хімічного руйнування по­верхні основи. Внаслідок цього збільшується кількість сполучень з рідкою частинкою, яка напалюється, підвищується робота адгезії, а ра­зом з тим і міцність з’єднання.

За дією на поверхню деталі всі способи її активації можна поділити на механічні, хімічні та термічні.

До механічних способів можна віднести обробку твердим матеріа­лом, який може бути компактним (різець, ролик) або дискретним (щітка, зерна абразиву).

Хімічні способи підготовки поверхні здійснюються в основному дією рідини, яка може поділятися на органічну та неорганічну (кислоти, луги, солі) реагенти.

У термічних способах підготовки поверхні як діюче середовище мо­же бути використаний нагрітий газ (нерухомий та рухомий), іонізований газ (іони, електрони), випромінювання (фотони) від інфрачервоного до ультрафіолетового діапазону (світловий промінь, лазер).

Спосіб активації й утворення шорсткості поверхні залежить від ма­теріалу та товщини стінки деталі, конструкції виробу, товщини шару по­криття, конфігурації поверхні, умов експлуатації.

Підготовку поверхні деталей конструкції або виробу з товщиною стінки менше 0,5 мм доцільно здійснювати травленням.

При товщині стінки більше 0,5 мм активацію слід здійснювати стру - менево-абразивною обробкою. Підготовку деталей циліндричної форми, які працюють при підвищених механічних навантаженнях, особливо при зрізаючих, при твердості поверхні не більше 40 HRC доцільно здійсню­вати механічною обробкою.

При підготовці деталей з твердістю поверхні більше 40 HRC механічну обробку можна проводити після попереднього віджигу, якщо він допуска­ється. У разі неможливості проведення попереднього віджигу підготовку основи з твердістю 50 HRC рекомендується здійснювати струменево - абразивною обробкою електрокорундом крупної фракції при підвищеному тиску стиснутого повітря або електроіскровою обробкою.

Струменево-абразивна обробка. Універсальним способом серед поширених методів активації поверхні є струменево-абразивна обробка матеріалу основи. Результат дії потоку часток абразиву на поверхню матеріалу визначається пластичними та акустичними властивостями як перепони, так і часток, а також направленням та енергією удару. Ударна дія твердої частки на поверхню основи супроводжується генерацією хвиль напруги, які утворюють поле динамічних напружень, під дією яко­го перепона пластично деформується і руйнується, що визначає зміну властивостей поверхні основи. Поведінка перепони під дією удару час­ток задовільно пояснюється теорією пружнопластичного удару. Укорі­нювання твердої частки у поверхню основи супроводжується гене­руванням пружних та пружно-пластичних хвиль напруги. Матеріал перепони руйнується під дією поля розтягуючих напружень, які утворю­ються пружними хвилями, при цьому виникають радіальні та поперечні мікротріщини. Максимальні пошкодження з’являються на межі пружної і пластичної зони, поблизу стінок кратеру, в тому числі у валиках витісне­ного матеріалу та на деякій глибині під поверхнею.

Внаслідок наведених вище процесів поверхня основи набуває мік­рорельєфу, що характеризується високою щільністю дислокацій та на­явністю великої кількості мікротріщин.

При обробці пластичних матеріалів можливе забруднення поверхні матеріалом зруйнованих часток абразиву.

Для забезпечення високих технологічних показників процесу очи­щення абразивні методи повинні відповідати таким вимогам: геометрич­ні параметри та фізико-механічні властивості абразивних зерен повинні відповідати матеріалу очищеної поверхні та вимогам технологічного процесу щодо якості поверхні. Абразив повинен забезпечувати високу продуктивність процесу при достатньо високій зносостійкості.

При проведенні струменево-абразивної підготовки поверхні основи необхідно враховувати матеріал деталі (твердість, в’язкість), умови її експлуатації. Якщо твердість поверхні до HRC 40, то рекомендується використовувати як абразив електрокорунд марок 12А, 13А, 14А, 15А, зернистістю 63Н та 63П.

При твердості більше ніж HRC 40 шліфзерно 80П, 80Н, 100Н та 100П.

Для активації поверхні з твердістю не більше HRC 40 дозволяється використовувати металічну дріб ДСК (ДКЧ) № 01, 02, 03, 04, 05, 08, 15 зернистістю 0,5...1,5 мм.

Металічний абразив повинен бути обезжирений, без іржи та забруд­нення. Зберігатися в умовах, які забезпечують захист його від корозії, забруднення мастилом, брудом.

Не рекомендується використовувати металічний абразив при підго­товці деталей та конструкцій з міді, мідних сплавів та інших матеріалів з великою в’язкістю при нанесенні жаростійкого та корозійностійкого по­криття.

Для забезпечення високої якості підготовки поверхні при струмене - во-абразивній підготовці необхідно здійснювати періодичну заміну ме­талічного дробу та вилучення розкришених часток електрокорунду. Середній термін використання електрокорунду 10...ЗО повторних циклів використання абразиву при незворотніх втратах 3,0...5,0 кг/год, металіч­ного дробу 60...100 циклів при втратах 1,0...3,0 кг/год.

Оптимальні режими струменево-абразивної підготовки наведені у табл. 3.4.

Для всіх матеріалів, наведених у таблиці, обробка здійснюється у два етапи при швидкості подачі 4...6 мм на оберт та розході стиснутого повітря 1,6...4 м3/хв, діаметри сопла 8...14 мм, мінімальний кут падіння струменя ЗО °С.

Таблиця 3.4 Рекомендовані режими струменево-абразивної обробки Параметр Матеріал основи чавун сталь HRC< 40 сталь HRC > 40 алюмі­ нієві сплави титанові сплави немета- лічні матері­ али Фракція абра­зиву, мм 0,8...1,0 0,8..1,5 0,8...1,5 0,6...0,8 0,6 .0,8 0,2...1,0 Вид абразиву Др°б, електро- корунд Дроб, електро- корунд Електро­фору нд Електро- корунд Електро- корунд Дроб, електро- корунд Тиск стиснутого повітря, МПа 0,5.. .0,6 0,4..0,6 не нижче 0,6 0,4.„0,6 0,4...0,6 0,1...0,3 Відстань від сопла до пове­рхні, мм 50...120 50...120 40.,.120 100...120 100...120 100...120 Кут падіння струменя на по­верхню, град. 90 60..90 60...90 60...90 60...90 60...90 Лінійна швид­кість перемі­щення пісто­лета, мм/хв 50...600 50.400 50...400 250...600 250...600 250...600

Під час підготовки поверхні під напилення рекомендується форму­вати шорсткість з висотою мікровиступів, що дорівнюють трьом чвертям часток напилюваного матеріалу. Залежно від матеріалу основи це по­винно становити 10... 160 мкм. Для запобігання деформаціям виробів з товщиною стінки менше 2 мм необхідно використовувати спеціальні пристосування.

Поверхні деталей, конструкцій, виробів, які не обробляються, повинні бути захищені від дії абразивних часток екранами з металу або іншого абразивно-стійкого матеріалу, наприклад, гуми, фторопласту та ін.

Зона струменево-абразивної обробки повинна бути більше зони напилення покриття на 2...З мм з кожної сторони.

Після струменево-абразивної обробки активована поверхня повин­на бути обдута стиснутим повітрям не нижче першої ступені забрудне­ності за ДСТУ.

До інших способів абразивної підготовки поверхні належить гідро - абразивна обробка, при якій абразив знаходиться у виваженому стані у рідинному середовищі, що запобігає попаданню пилу у робоче примі - щення. При обробці цим способом продуктивність зменшується порів­няно з дробоструменевою обробкою на 15...20%.

До абразивної підготовки поверхні належить очистка металевими щітками, при який знімається шар 0,5...2 мм та забезпечується висока якість поверхні з шорсткістю 10...50 мкм.

Зануренням деталі (труби) у псевдорідкий шар абразиву видаляють окалину, іржу та забруднення, одночасно нагріваючи трубу до 200...300 °С перед нанесенням покриття.

В останні роки у промисловості набуває поширення ультразвуковий спосіб очищення деталей. Механізм дії ультразвукових коливань при очищенні деталей пояснюється руйнуванням плівки забруднення та проникнення бульбочок, які інтенсивно коливаються, у пори та щілинки між твердою поверхнею деталей, які очищуються, та шаром забруднен­ня. Крім того, на межі “рідина - тверде тіло" виникають великі приско­рення, які відривають частини бруду від поверхні.

Очищення поверхні перед напиленням газовими розрядами та іон­ним бомбардуванням здійснюється у вакуумі. Воно дозволяє вилучити забруднення та нагріти деталь з метою активації її поверхні перед нане­сенням покриття.

При напиленні покриття на деталі циліндричної форми з напиленим шаром більше 1 мм, які при експлуатації витримують підвищені механі­чні навантаження, особливо зрізуючі, рекомендується спосіб формуван­ня шорсткості шляхом нанесення "рваної" різьби.

Не рекомендується провадити підготовку поверхні шляхом нане­сення “рваної’ різьби на деталі, які працюють в умовах знакозмінного динамічного навантаження, а також при поверхневій твердості більше ніж HRC 40. Нарізання “рваної’ різьби здійснюють на звичайному токар­ному обладнанні спеціально загостреним різцем, встановленим зі збіль­шеним вильотом, без охолоджувальної рідини на режимах, які забез­печують гострокутний профіль.

До хімічної підготовки поверхні належить травлення. Як правило, обробку поверхні травленням здійснюють при товщині основи менше 0,5 мм. Травлення поверхні основи здійснюють після обезжирювання. Після закінчення травлення розчин змивають водою. Сушіння, якщо во­но потрібно, проводять у сушильних шафах при 60...150 °С після про­мивання та нейтралізації.

У разі підготовки деталей з поверхневою твердістю більше HRC 50, якщо їх не можна обробити струменево-абразивним способом або ме­ханічною обробкою, дозволяється активувати зону напилення електро­іскровою обробкою.

Стальну основу деталі обробляють електродами з нікелю або його сппавів. У разі підготовки поверхні виробів з алюмінію використовують алюмінієві електроди. Активацію поверхні здійснюють після обезжирю­вання на грубих режимах для забезпечення необхідної шорсткості. Під­готовка поверхні деталей, конструкцій, виробів рекомендується проводити на серійному спеціалізованому обладнанні, представленому в таблиці 3.5.

Попереднє підігрівання поверхні. З метою термічної активації обез­жиреної шорсткої поверхні деталей безпосередньо перед нанесенням покриття дозволяється здійснити попереднє підігрівання. Попереднє підігрівання в окислюючому середовищі (повітрі) обмежується темпера­турами 50...180 °С залежно від матеріалу основи (табл. 3.6). Попереднє підігрівання до більш високих температур дозволяється здійснювати в камерах з контрольованою атмосферою або у динамічному вакуумі.

Один із способів термічної активації поверхні металу - активація поверхні променем лазера. У крупногабаритних деталях дозволяється нагрівати основу газовим полум’ям або струменем плазми з апаратів для пилення. Нагрівання обов’язкове у випадках вимушеної перерви технологічного процесу напилення.

Нанесення прошарку. Нанесення прошарку (підшару) проводиться перед нанесенням основного покриття на деталь. Напилення прошарку рекомендується у випадках нанесення покриття, в якому коефіцієнт тер­мічного розширення відрізняється від матеріалу деталі, яка працює в умовах змінного динамічного або теплового навантаження, а також в умовах корозійного середовища.

У таблиці 3.7 наведені коефіцієнти термічного розширення деяких матеріалів у литому та напиленому стані у різних інтервалах температур.

Для прошарку необхідно використовувати метали та сплави, які ха­рактеризуються пластичністю та високою міцністю зчеплення з основою та основним шаром покриття.

При виборі матеріалу прошарку необхідно враховувати граничні температури експлуатації в окислюючому середовищі (табл. 3.8).

Комбінації матеріалів прошарку, основи та основного шару покрит­тя необхідно вибирати таким чином, щоб уникнути корозії. Прошарок необхідно наносити на попередньо обезжирену активовану шорстку по­верхню. Товщина шару повинна бути у межах 0,05...0,15 мм.

Зберігання та контроль якості підготовлених деталей. Деталі, які готуються до нанесення газотермічного покриття, починаючи зі стадії обезжирювання до нанесення останнього, експлуатаційного шару по­криття, повинні знаходитись у приміщенні з температурою не нижче плюс 10 °С та відносній вологості не вище 70%, щоб не утворювався конденсат на поверхні.

	ЭФИ-78	220	0,5	О	о 00 О	і	45
	ЭФИ-79	О см CM	1ft т—	20	5...40	560х350х х370	ift
	ЭФИ-81	220	0,25	І	О о Л—	250х300х хЗОО	о V
S X S3	ЭФИ-25Ф	220...380	2,5	ЗО	Г 15...50	590х530х х200	120
о X р о > «3	ЭФИ-23М	220	О	со Т"	О 00 о V-	555х350х х365	50
Cl ПЗ S	ЭФИ-25М	220	<£3 т—	85	80	X о 05 о ^ ш * г - о X CM	80
	ЭФИ-30	220..380	0,25	1	2...80	490x21 Ох х500	30
	ЭФИ-54 І	220	«ft	25	25	561х360х 318	40
	ш т X Є п	220	0,5	2,5	2...20 L _	411х268х х305	27,5
Параметр	Напруга живлення, В	Потужність, кВА	Робочий струм I	Висота нерівностей профілю покриття,	І	Габаритні розміри, мм	Маса, кг

Характеристики установок електроіскрового легування з ручними вібраторами

Примітка. При необхідності отримання шорсткості підготовленої поверхні більше Rz 80 мкм електроіскрову обробку слід проводити на установках грубого легування ИАС-2, ИАС-3, створених ЦНИИТмашем (м. Москва).

ІГ> со §-

Режими попереднього підігрівання Матеріал основи Дозволена температура підігріву, °С Сталь 150 Мідь та її сплави 50 Нікель та його сплави 180 Титан та його сплави 100 Алюміній та його сплави 100 Таблиця 3.7 Коефіцієнти термічного розширення a ■ 106 1/°С металів,

покриття та литих матеріалів Метал Стан Температура,°С 20.„100 20...300 20...500 Сталь з 0,1% С лита 11,86 12,50 14,19 напилена 11,70 12,79 13,57 Мідь лита 16,82 17,59 18,49 напилена 16,52 14,89 17,42 Олов’яниста бронза пита 13,39 18,16 18,89 напилена 17,67 18,25 17,92 Латунь лита 19,05 20,32 - напилена 18,77 19,63 - Алюміній литий 23,79 25,55 21,88 напилений 23,26 25,64 19,35 Свинець литий 29,75 - - напилений 26,58 - -

Таблиця 3.8

Матеріали для виробу прошарку Матеріал прошарку (марка порошку) Орієнтовні граничні температури експлуатації покриття, °С ПН55Т45 200 МПЧ (молібден) 315 ПТ88Н12 500 ПРХ18Н9 500 ПТ-НА-01 1000 ПТ-Ю5Н 1000 ПХ20Н80 1200 ПН85Ю15 1300 ПН65Ю35 1300 ПН70Ю30 1500

Повітря у приміщенні підготування деталей до напилення не повин­но мати корозійно-активних реагентів, пари мастила, пилу. Після стадії обезжирювання до закінчення процесу підготовки поверхні не можна торкатися поверхні руками та забрудненим інструментом. Необхідно працювати у рукавичках та використовувати чистий, обезжирений ін­струмент. Якщо неможливо нанести покриття безпосередньо після під­готовки, оброблену поверхню необхідно покрити чистою поліетилено­вою плівкою, для запобігання подання на неї мастила, вологи, пилюки.

Проміжок часу зберігання деталей з підготовленою поверхнею пе­ред нанесенням прошарку не повинно перевищувати:

- у закритих приміщеннях - 8 год;

- на відкритому повітрі у суху погоду - 3 год

- під навісом у сиру погоду - 0,5 год.

При підготовці поверхонь, які швидко окислюються, наприклад, алюмінію, перерва у часі допускається не більш однієї години.

Важливим завданням у технологічному процесі обробки основного матеріалу є контроль якості підготовки поверхні. Всі матеріали для обезжирювання, активування, формування шорсткості, нанесення про­шарку повинні відповідати вимогам стандартів та технічним умовам.

Шорсткість контролюється комбінованими профілографами, профі­лометрами. Оцінка ступеня частоти поверхні здійснюється співставлен - ням обробленої поверхні з еталоном.

Є спосіб візуального контролю по очищенню маркіровочної фарби з поверхні. Оцінку якості обробки поверхні можна вести по зміні кривизни поверхні зразка після дробоструменевої обробки та співставлення його з еталоном.

Кількість методів контролю якості поверхні після обробки основного матеріалу обмежена. Причому вони основані на визначенні тільки однієї характеристики: або шорсткості поверхні, або повноти обробки, або на­пруженого стану поверхневого шару металу.