Menu
Secara percuma
Pendaftaran
Rumah  /  Ubat-ubatan/ Permukaan plasma ialah cara yang berkesan untuk melindungi bahagian logam. Permukaan plasma: peralatan dan teknologi proses Peralatan untuk permukaan plasma logam

Permukaan plasma ialah cara yang berkesan untuk melindungi bahagian logam. Permukaan plasma: peralatan dan teknologi proses Peralatan untuk permukaan plasma logam

Semasa permukaan plasma, tidak seperti permukaan arka argo, arka elektrik dimampatkan oleh dinding muncung yang disejukkan air. Untuk permukaan plasma masuk persekitaran udara Aloi serbuk berasaskan besi telah dibangunkan, yang mengandungi agen penyahoksida yang kuat dan unsur pembentuk nitrida. Pancutan plasma dihasilkan menggunakan obor plasma, yang, mengikut pelbagai kriteria klasifikasi, terbentuk kumpulan berikut: mengikut kaedah interaksi pelepasan arka dengan produk tindakan langsung dan tindakan gabungan tidak langsung; mengikut kaedah mampatan arka...


Kongsi kerja anda di rangkaian sosial

Jika kerja ini tidak sesuai dengan anda, di bahagian bawah halaman terdapat senarai karya yang serupa. Anda juga boleh menggunakan butang carian


Kuliah 12

Permukaan plasma

Permukaan plasma -Ini adalah proses salutan jet plasma di mana bahagian itu disambungkan kepada litar arus beban. Dalam kes ini, permukaan bahagian yang sedang dipulihkan dan bahan yang digunakan dipanaskan menggunakan jet plasma. Bahan digerakkan oleh jet plasma. Suhunya boleh melebihi 20,000 K.

Semasa permukaan plasma, tidak seperti permukaan arka argo, arka elektrik dimampatkan oleh dinding muncung yang disejukkan air. Gas yang ditiup melalui arka ini memperoleh sifat plasma - ia menjadi terion dan konduktif elektrik. Lapisan gas yang bersentuhan dengan dinding muncung disejukkan secara intensif, kehilangan kekonduksian elektrik dan bertindak sebagai penebat elektrik dan haba, yang membawa kepada penurunan diameter jet plasma, iaitu 0.7 daripada diameter muncung.

Argon paling kerap digunakan sebagai gas pembentuk plasma (Jadual 3.55). Permukaan dengan penggantian argon dengan udara (sehingga 90%) dengan ketara mengurangkan kos memulihkan bahagian. Untuk permukaan plasma di udara, aloi serbuk berasaskan besi telah dibangunkan, yang mengandungi penyahoksida yang kuat dan unsur pembentuk nitrida.

Pancutan plasma dihasilkan menggunakan obor plasma, yang, menurut pelbagai kriteria klasifikasi, membentuk kumpulan berikut:

  • dengan kaedah interaksi pelepasan arka dengan produk (langsung, tidak langsung, gabungan);
  • dengan kaedah pemampatan pelepasan arka (oleh dinding saluran muncung, gas awak aliran dan gabungan);
  • dengan bilangan lengkok (lengkok tunggal dan berbilang);
  • dengan komposisi gas pembentuk plasma (bekerja pada gas lengai, neutral dan mengandungi oksigen);
  • dengan kaedah membekalkan gas pembentuk plasma (dengan bekalan tangen dan paksi);
  • mengikut jenis arus kimpalan (selang seli dan terus terus dan kekutuban terbalik);
  • mengikut kaedah pemampatan tambahan arka (dengan sistem saluran memanjang ke hujung bahagian muncung; dengan sistem saluran memanjang ke saluran muncung dan sistem gabungan saluran);
  • dengan kaedah memberi makan bahan yang digunakan (suapan sisi jejarian, suapan paksi melalui elektrod tungsten);
  • mengikut nilai semasa (untuk permukaan mikroplasma - semasa 0.1... 15 A, untuk permukaan plasma - semasa 10... 100 A dan untuk permukaan dengan penembusan dalam - semasa > 100 A).

Yang paling banyak digunakan ialah obor plasma: tindakan langsung, dengan kaedah gabungan memampatkan pelepasan arka, arka tunggal dengan bekalan tangensial gas lengai, beroperasi pada arus terus kekutuban langsung dan dengan bekalan jejari bahan. Dalam obor plasma, terdapat arka utama - antara anod dan bahagian dan arka tambahan - antara anod dan muncung. Arus kedua-dua arka dikawal oleh rheostat balast yang disambungkan kepada litar yang sepadan.

Bahagian plasmatron yang paling ditekankan haba ialah elektrod dan muncung. Bahan elektrod ditentukan oleh komposisi medium pembentuk plasma. Dalam plasmatron yang beroperasi dengan gas lengai dan neutral (argon, nitrogen, helium, campuran: argon dan nitrogen, argon dan hidrogen, nitrogen dan hidrogen), elektrod tungsten digunakan. Dalam obor plasma yang beroperasi dalam persekitaran yang mengandungi oksigen, katod yang diperbuat daripada hafnium dan zirkonium digunakan. Muncung yang disejukkan air diperbuat daripada kuprum. Muncung, direka untuk arus 260...310 A, mempunyai diameter lubang untuk keluar plasma 3...4 mm. Diameter muncung untuk membekalkan gas pelindung ialah 10...13 mm.

Kelebihan permukaan plasma berbanding kaedah salutan lain adalah seperti berikut. Permukaan salutan yang licin dan sekata membolehkan anda meninggalkan elaun pemprosesan 0.4...0.9 mm. Kedalaman penembusan yang kecil (0.3...3.5 mm) dan zon kecil yang terjejas haba (3...6 mm) menentukan bahagian logam asas dalam salutan< 5 %.

Input haba rendah ke dalam bahan kerja memastikan ubah bentuk kecil dan kesan haba pada struktur asas. Semasa pemulihan, rintangan haus yang tinggi pada permukaan terdeposit dipastikan. Terdapat penurunan dalam kekuatan keletihan bahagian sebanyak 10... 15%, yang jauh lebih rendah daripada apabila menggunakan beberapa jenis permukaan lain.

Permukaan plasma telah menemui aplikasi dalam pemulihan bahagian kritikal, yang, sebagai contoh, termasuk: aci engkol, sesondol dan aci sesondol, aci pengecas turbo, gandar, salib sambungan kardan, panduan peralatan, pipi dan tempat duduk injap, skru penyemperit, dsb. kaedahnya ialah aplikasi lapisan nipis salutan pada bahagian yang dimuatkan Dengan pakai sikit. Permukaan plasma salutan lapisan nipis bersaing dengan proses penyaduran elektrik.

Permukaan plasma menghasilkan salutan dengan ketebalan 0.2...6.5 mm dan lebar 1.2...45 mm. Sekiranya bahan lebur rendah digunakan, maka adalah mungkin untuk menggunakan salutan dengan penembusan lapisan permukaan yang sangat nipis tanpa mencairkan permukaan.

Kecekapan haba permukaan adalah 2...3 kali lebih tinggi daripada proses arka elektrik. Produktiviti proses 0.4...5.5 kg/j.

Perbezaan dibuat antara permukaan di sepanjang garis heliks dengan suapan berterusan daripada obor plasma dan permukaan lapisan lebar dengan ayunan harmoniknya berbanding paksi bahagian berputar. Untuk menggunakan salutan dengan ketebalan > 4 mm, permukaan berbilang lapisan digunakan.

Bahan untuk permukaan plasma sangat pelbagai, termasuk aloi besi-karbon aloi tinggi, Colmonoy, stellite, alat dan keluli berkelajuan tinggi. Rod, wayar, serbuk dan gabungan bahan digunakan.

Apabila permukaan injap kerusi (termasuk dalam pembuatan enjin), Rusia, Great Britain, Jerman, Amerika Syarikat dan Jepun menggunakan aloi kromium-kobalt - stellite, yang mempunyai rintangan haba yang lebih tinggi pada suhu 600...650 ° C daripada diri- mengaloi aloi kromium-nikel yang dialoi dengan boron dan silikon.

Terdapat peralihan daripada permukaan aruhan dan permukaan beku bahan ini kepada permukaan plasma. Ini disebabkan oleh fakta apa besi adalah kekotoran yang berbahaya dalam aloi permukaan Co - Cr - W - C . Pencairan logam termendap dengan besi membawa kepada penurunan dalam rintangan haba dan rintangan kakisan salutan. Pada masa yang sama, kekerasan aloi pada suhu bilik kekal hampir malar, tetapi pada suhu tinggi ia berkurangan secara mendadak. Kadar kakisan dalam larutan asid hidroklorik dan nitrik untuk stellite dengan penambahan besi meningkat kira-kira 10 kali ganda.

Salutan yang kuat dan lasak diperoleh daripada keluli yang dialoi dengan vanadium. Vanadium mempunyai pertalian tinggi untuk karbon; karbidanya mengekalkan struktur stoikiometri dan kekerasan yang tinggi semasa proses permukaan. Zarah vanadium karbida yang tidak cair merangsang pembentukan struktur berbutir halus daripada leburan. Kekerasan tinggi vanadium karbida (2900...2940 HV 0.2 ) memberikan rintangan haus tinggi salutan.

Keputusan yang baik apabila memulihkan bahagian dengan permukaan plasma dicapai dengan menggunakan bahan serbuk. Dalam kes ini:

adalah mungkin untuk menukar ketebalan salutan (0.1...7 mm), kelajuan (0.5...25 m/min) dan produktiviti permukaan (0.6... 15 kg/j), lebar kimpalan ( 1...45 mm) dan komposisi logam termendap akibat perubahan dalam bahan yang digunakan dan mod proses;

memberikan kemudahan kawalan input haba ke dalam bahan bahagian dan kedalaman penembusannya, tanpa mengira bekalan bahan;

pilihan bahan pengisi untuk menghasilkan salutan (termasuk komposit) pelbagai komposisi dan struktur dengan sifat tertentu dipermudahkan dengan mencampurkan serbuk yang berbeza;

Saiz zarah optimum serbuk ialah 60... 100 mikron. Adalah lebih baik untuk memberi makan serbuk pengisi di sepanjang paksi jet plasma melalui lubang ano ya, dalam kes ini, zarah bersaiz cair sepenuhnya 200 ...250 mikron, dan keadaan terbaik dicipta untuk pencairan dan pembentukan salutan.

Kecekapan terma tinggi (sehingga 0.44) gabungan plasma ki dan pengurangan dalam input haba ke dalam bahan bahagian dicapai apabila dua keperluan dipenuhi. Pertama, zarah mesti cair Xia dalam arka plasma dan mencapai permukaan bahagian dalam keadaan cecair. Jika zarah terkena permukaan dalam keadaan pepejal, ia mengambil masa untuk mencairkannya terus di dalam van kimpalan tidak, yang membawa kepada peningkatan dalam saiznya dan, dengan itu, kedalaman penembusan. Kedua, zarah mesti bergerak dekat dengan paksi jet plasma. Pergerakan zarah di sepanjang pinggir jet dan di luarnya membawa bukan sahaja kepada kehilangan serbuk, tetapi juga kepada kecacatan salutan. Ini menerangkan kecekapan terma tertinggi plasmatron dengan paksi suntikan serbuk.

Suhu permukaan dikimpal bahagian berubah di bawah pengaruh haba pemanasan awal, haba dari manik sebelumnya, dan haba dari manik yang digunakan pada masa yang dipertimbangkan. Selepas beberapa lama, penyingkiran haba disamakan dengan bekalannya, yang membawa kepada bahan mencapai bahagian tersebutketepuan haba. Meningkatkan kecekapan haba permukaan plasma dan menghapuskan terlalu panas bahagian dipastikan dengan memanaskan awal bahagian dan mengehadkan kuasa obor plasma sebanyak kira-kira 40% terus semasa proses permukaan. Ini juga terpakai pada permukaan serbuk plasma, yang kuasa habanya boleh dilaraskan secara bebas daripada kadar aliran. ya serbuk yang dibekalkan.

Permukaan elektromagnet

Intipati permukaan elektromagnetterdiri daripada mengenakan salutan serbuk pada permukaan bahan kerja dalam medan magnet sambil menghantar arus terus berkuasa tinggi melalui zon sentuhan zarah serbuk antara satu sama lain dan dengan bahan kerja.

Medan magnet dicipta dalam jurang antara bahan kerja dan kepingan tiang. Ia membina jambatan zarah serbuk feromagnetik antara unsur-unsur ini. Medan magnet pula tertakluk kepada medan elektrik dengan mengenakan tegasan pada bahan kerja dan kepingan tiang. Salutan pemulihan diperoleh dengan memanaskan zarah serbuk dalam celah, mencairkannya dan membetulkannya pada permukaan yang dipulihkan.

Proses ini dibangunkan dan diperbaiki di Belarus. Pada masa ini, penyelidikan yang bermanfaat sedang dijalankan oleh sekolah saintifik BATU (Minsk) di bawah pimpinan prof. L.M. Kupas.

Salutan yang diperbuat daripada besi tuang kromium tinggi S-300 daripada komposisi eutektik dan keluli berkelajuan tinggi R6M5K5 dan R6M5FZ mempunyai kebolehmesinan dan rintangan haus yang baik. Ketumpatan kuasa mencapai 510 4 ... 510 5 W/cm 2 .

Proses ini dicirikan oleh beberapa ketidakstabilan disebabkan oleh pembentukan huru-hara sistem multielektrod dan lebur diskret rantai-elektrod daripada butiran serbuk dalam jurang kerja. Kelemahan ini boleh dihapuskan dengan memasukkan bahan pengisi ke dalam celah kerja dalam bentuk lapisan pes yang masuk secara berterusan dan kemudian mencairkannya dengan elektrod tidak boleh habis terlindung. Pes adalah berasaskan serbuk berasaskan besi aloi ( Fe-V, Fe-Ti, Fe-Cr , S-300, PZHRV2) dengan saiz butiran 150...300 mikron, yang dicampur dengan pengikat (gelas cecair) serta-merta sebelum timbul dalam nisbah isipadu 2:1. Ini meningkatkan prestasi dengan meningkatkan ketumpatan arus sehingga 3 A/mm 2 . Anda boleh mendapatkan perlindungan

~2 mm tebal. Kestabilan deposit dipertingkatkan lagi jika

serbuk feromagnetik dimasukkan ke dalam kawasan kerja dalam aliran bendalir kerja.

Peranti untuk melaksanakan permukaan elektromagnet boleh dibuat menggunakan litar satu atau dua kutub. Litar dua kutub, semua perkara lain adalah sama, memberikan kestabilan yang lebih tinggi dan produktiviti permukaan, tetapi litar satu kutub lebih universal. Muncul dalam medan magnet berdenyut akibat getaran bahagian tiang menghapuskan litar pintas dalam litar arus nyahcas, yang membolehkan penggunaan sumber arus bukan nadi dan menstabilkan proses. Kedua-dua permukaan silinder dan rata boleh dipulihkan.

Kaedah ini memungkinkan untuk menggabungkan proses salutan dan ubah bentuk plastik permukaan dalam masa. Gabungan ini memastikan mendapatkan tegasan baki mampatan dalam lapisan termendap (kekuatan keletihan meningkat sebanyak 1.2...1.4 kali), meningkatkan rintangan hausnya sebanyak 1.8...2.7 kali,Permukaan elektromagnet boleh digabungkan dengan pengisaran bahan yang digunakan dengan zarah kasar.

Skop penggunaan proses adalah pemulihan dan pengukuhan bahagian dengan haus sehingga 0.6 mm dalam pengeluaran skala kecil dan sederhana dengan ubah bentuk plastik permukaan serentak.

Permukaan laser

Permukaan lasermenggunakan pancaran laser pekat sebagai sumber haba.

Laser digunakan untuk melakukan: permukaan, pencairan permukaan yang disembur, pengaloian permukaan, pengerasan permukaan dan amorfisasi bahan. Pemanasan laser juga membolehkan anda menghapuskan kerosakan dalam bentukkeretakan pada bahagian yang bermuatan tinggi dengan keadaan pemuatan yang tidak teratur,, sambungkan bahagian di tempat yang sukar dicapai Selepas pemprosesan laser bahagian dengan retak dalam mod yang memastikan pencairan separanya, diikuti dengan penormalan bahagian, kerja pemusnahan bahagian adalah 30% lebih tinggi berbanding sampel dengan retak awal .

Lokasi luar biasa kesan pancaran disebabkan oleh ketumpatan tenaga yang tinggi menentukan skop penggunaan pelapisan laser. Ia digunakan untuk memulihkan bahagian kritikal (bahagian licin dan bahagian dengan profil kompleks) dengan haus tempatan. Kaedah ini paling berkesan apabila memulihkan permukaan dengan keluasan 5...50 mm Dan nilai haus ialah 0.1...1.0 mm, manakala penggunaan serbuk adalah kecil, kedalaman pengaruh haba biasanya tidak melebihi 0.5...0.6 mm, dan tiada ubah bentuk bahagian. Pelapisan laser digunakan untuk memulihkan, contohnya, sesondol aci sesondol, permukaan pemutar pengecas turbo, paksi penapis minyak halus, dan chamfer injap.

Peralatan yang paling biasa digunakan ialah pemasangan LGN-702, ULGN-502 dan LOK-ZM.

Dengan pelapisan laser, kelebihan berikut dari pemanasan jenis ini direalisasikan:

kelajuan operasi yang lebih tinggi;

keupayaan teknologi yang luas;

berkualiti tinggi permukaan selepas rawatan;

kemungkinan pemprosesan tempatan;

kemudahan automasi;

pemprosesan permukaan dalaman berdiameter besar dan kecil menggunakanParameter penting ialah arah bekalan serbuk berbanding pergerakan bahagian semasa pelapisan laser. Memberi makan serbuk ke arah bahagian yang bergerak memastikan pembentukan manik kimpalan yang baik. Proses pembentukan dengan skema ini adalah stabil: turun naik ketinggian dan lebar roller adalah tidak penting (10... 15%). Apabila serbuk dibekalkan ke arah permukaan bergerak bahagian itu, jet serbuk gas menolak logam cecair dari bahagian terhablur, akibatnya ia agak merebak ke atas permukaan, meningkatkan kawasan mandi lebur. Dalam kes ini, bilangan zarah serbuk yang memasuki cair meningkat, dan dimensi penggelek sedikit meningkat berbanding dengan kes memberi makan serbuk selepas bahagian yang bergerak. Walau bagaimanapun, dimensi geometri tidak stabil, penyebaran ketinggian dan lebar roller mencapai 50...60%.

Kualiti salutan juga bergantung pada ketebalan lapisan termendap dan pertindihan penggelek. Kebergantungan ketinggian pemendapan pada sudut input serbuk adalah melampau.

Satu jenis permukaan laser ialah pencairan salutan gelincir. Permukaan salutan gelincir adalah dinasihatkan apabila memulihkan permukaan rata atau kawasan bahagian tempatan yang haus di tempat yang sukar dicapai. Bahan yang digunakan disediakan dalam bentuk campuran serbuk koloid dalam larutan selulosa. Dalam kes ini, bahan permukaan digunakan sepenuhnya. Untuk mendapatkan salutan berkualiti tinggi kualiti yang baik dengan laser kilowatt, ketebalan salutan tidak boleh melebihi 1 mm, dan untuk laser 2.5 kW ia harus< 2 мм. Коэффициент перекрытия при этом должен составлять не менее половины диаметра рабочего пятна.

Kekerasan salutan yang diperbuat daripada serbuk pengaliran sendiri ialah 35...60 H.R.C. untuk substrat keluli dan 45...60 H.R.C. untuk substrat besi tuang. Ketebalan lapisan yang digunakan mencapai 40...50 mikron. Kekuatan sambungan antara salutan dan bahan substrat ialah > 250 MPa.

Pencairan laser salutan yang disembur adalah salah satu cara untuk memperbaiki sifatnya. Struktur lapisan cair laser dicirikan oleh penyebaran yang melampau dan ketiadaan kemasukan oksida dan liang. Kandungan unsur mengaloi di kawasan cair sedikit berbeza daripada yang asal. Apabila pencairan laser salutan diperolehi dengan sputtering pada mod optimum, adalah mungkin untuk mencapai keadaan permukaan di mana pemprosesan mekanikal berikutnya sedang selesai (contohnya, pengisaran). Pengaloian permukaan ialah pengenalan hampir semua unsur pengaloian dan juga karbida ke dalam lapisan cair. Tempoh proses diukur dalam beberapa saat, manakala dengan rawatan kimia-terma (CHT) ia diukur dalam jam. Dengan melaraskan kuasa pancaran laser, tempoh pemanasan, kelajuan putaran produk dan langkah pergerakan rasuk, adalah mungkin untuk mencapai lebar gabungan yang berbeza: 0.05...5 mm.

Serbuk digunakan pada permukaan bahagian sebagai pes bercampur dengan kaca cecair, dalam bentuk lapisan terdeposit atau kerajang komposisi yang dikehendaki. Terdapat kaedah mengaloi dengan meniup serbuk ke dalam lapisan cair. Karbon diperkenalkan dalam bentuk grafit, dan unsur pengaloian diperkenalkan dalam bentuk unsur atau sebagai ferroaloi. Relit, aloi seperti VK, dsb. diperkenalkan dengan cara yang sama Kekerasan dan kedalaman lapisan aloi bergantung pada kuasa rasuk dan bilangan denyutan.

Keanehan pengerasan permukaan ialah memanaskan dan menyejukkan permukaan pada kelajuan mencapai 10 5 K/s, semasa pemanasan dijalankan mengikut rejim yang tidak mencairkan permukaan. Disebabkan kelajuan tinggi penyejukan, logam tidak terlalu panas, homogenisasi lengkap struktur berlaku. Apabila disejukkan, martensit tanpa struktur terbentuk, yang meningkatkan kekerasan dan rintangan haus (> 1000 HV).

Vitrifikasi permukaan (amorfisasi) berlaku apabila bahagian itu dipanaskan dan bercantum. Kekerasan permukaan mencapai 2000 H.V. , ketahanan meningkat. Lapisan diletakkan dalam baris padat atau bertindih. Dalam kedua-dua kes, akan terdapat zon lembut di sempadan lapisan, sama ada di kawasan pengaruh haba atau di zon bertindih. Kawasan lembut ini tidak menjejaskan rintangan haus, malah ia mempunyai kesan positif, kerana selepas sedikit haus ia akan menjadi tempat untuk mengekalkan pelincir dan untuk menanggalkan produk haus.peranti optik mudah.

Permukaan laser serbuk melibatkan penghasilan salutan dengan bekalan paksa serbuk dengan aliran gas terus ke zon sinaran laser. Zarah serbuk mula panas dalam pancaran laser dan cair di lapisan permukaan. Jenis permukaan ini ditentukan oleh parameter berikut (selang nilai optimum diberikan dalam kurungan):

kuasa sinaran laser (I...3 kW);

kelajuan pergerakan permukaan yang dipulihkan di bawah penyinaran (16.7...33.3 mm/s);

diameter tempat pemanasan, ditentukan oleh keadaan pemfokusan sinaran (10... 15 mm);

Kadar aliran jisim serbuk yang dibekalkan ke zon pemprosesan (2.1...3.2 kg/j);

Sudut input serbuk (30...35°).

Peningkatan kuasa laser membawa kepada peningkatan dalam jumlah serbuk cair, akibatnya lebar dan ketinggian manik yang didepositkan meningkat.

Meningkatkan kelajuan pemprosesan membawa kepada pengurangan ketara dalam dimensi geometri manik yang didepositkan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dengan peningkatan kelajuan pemprosesan pada kuasa malar, input haba tentu berkurangan, serta kadar aliran jisim serbuk.

Pengaruh tahap tumpuan pada parameter geometri manik yang dikimpal adalah samar-samar. Dengan penurunan tahap pemfokusan pada kuasa malar, ketumpatan kuasa sinaran berkurangan, yang membawa kepada penurunan jumlah serbuk cair dan ketinggian penggelek cair.

Permukaan plasma - Ini adalah proses pemendapan logam menggunakan jet plasma, di mana bahagian yang akan dipulihkan dimasukkan ke dalam litar beban. Plasma ialah gas terion sebahagian atau sepenuhnya yang terdiri daripada ion, elektron, atom neutral dan molekul. Berbeza dengan plasma "panas" termonuklear dengan suhu berpuluh-puluh juta darjah, pelepasan gas menghasilkan plasma "sejuk" dengan suhu sehingga 50,000°C. Dalam obor plasma, lajur arka elektrik dimampatkan oleh muncung penyejuk air, menghasilkan arka termampat yang dipanggil. Pada masa yang sama, suhunya meningkat dengan ketara.

Prinsip reka bentuk obor plasma ditunjukkan dalam Rajah. 2.30. Arka elektrik 2 teruja antara elektrod 1 dan muncung penyejuk air 3. Gas dibekalkan ke dalam saluran muncung, yang, melalui plasma arka, terion dan mengalir keluar dari muncung dalam bentuk jet bercahaya terang 4 (lihat Rajah 2.30, A). Aliran gas sejuk, yang terbentuk akibat penyingkiran haba intensif oleh muncung, secara termal melindungi arka plasma dari dinding muncung. Arka plasma jenis ini dipanggil arka tidak langsung, berbeza dengan arka langsung (lihat Rajah 2.30, b), di mana arka plasma 2 terbakar di antara elektrod 1 dan produk 5.

nasi. 2.30.A- arka tindakan tidak langsung; b- arka tindakan langsung

Serbuk, wayar, dan rod digunakan sebagai bahan untuk permukaan plasma. Kelebihan proses ini adalah kedalaman kecil penembusan logam asas, kemungkinan timbul lapisan nipis, dan kualiti tinggi logam termendap.

Pada permukaan serbuk plasma Tiga jenis arka plasma digunakan - langsung, tidak langsung dan gabungan. Yang terakhir ini mempunyai keupayaan teknologi terbaik, membolehkan kawalan berasingan terhadap tahap pemanasan bahan pengisi dan logam asas dalam julat yang luas.

Rajah penunu ditunjukkan dalam Rajah. 2.31. Antara elektrod 1 dan muncung dalaman 3 merangsang arka. Gas pembentuk plasma, melaluinya, mencipta jet plasma 4 tindakan tidak langsung, yang memastikan peleburan serbuk pengisi. Pembakaran arka terus antara elektrod 1 dan logam asas, bertepatan dengan jet plasma 6 tindakan langsung, yang mewujudkan pemanasan permukaan yang diperlukan, memastikan gabungan pengisi dan logam asas. Dengan menukar kekuatan semasa arka langsung, adalah mungkin untuk mencapai jumlah minimum penembusan logam asas.


nasi. 2.31.

7 - elektrod tungsten; 2 - sumber kuasa arka tidak langsung; 3 - muncung dalaman; 4 - jet plasma tindakan tidak langsung; 5 - muncung luaran; 6 - jet plasma langsung; 7 - sumber kuasa arka langsung

Jika dengan permukaan arka tenggelam satu lapisan bahagian logam asas dalam deposit adalah 60%, maka permukaan plasma memungkinkan untuk mendapatkan bahagian logam asas dalam lapisan pertama sehingga 5%. Semasa permukaan, jet plasma dikelilingi oleh aliran sepaksi gas pelindung, yang melindungi logam termendap. Oleh kerana tiada turun naik tajam dalam tekanan arka, permukaan yang dimendapkan adalah licin dengan elaun minimum untuk pemesinan.

Jika permukaan serbuk plasma dijalankan dengan bekalan serbuk ke bahagian ekor mandi, maka bekalan serbuk pengisi yang lebih dipercayai dipastikan. Apabila permukaan serbuk karbida, mereka tidak terurai, kerana, apabila mereka memasuki tab mandi, mereka memintas kesan merosakkan arka elektrik. Dalam kes ini, logam termendap memperoleh struktur aloi komposit. Untuk permukaan, serbuk dengan zarah sfera dengan saiz 40-400 mikron digunakan, dan pecahan serbuk yang lebih besar dimasukkan ke dalam bahagian ekor mandi.

Plasma permukaan dengan wayar pengisi pembawa arus(Gamb. 2.32) memastikan penembusan minimum logam asas dengan produktiviti proses yang agak tinggi. Dengan kaedah ini, arka termampat 7 digunakan untuk mencairkan wayar pengisi dan memanaskan produk 6. Arka tidak langsung terbakar di antara elektrod tungsten / dan muncung 4 , dan arka langsung berada di antara elektrod tungsten 1 dan wayar 5. Logam asas menerima haba daripada logam panas lampau wayar lebur dan daripada arka plasma. Apabila permukaan keluli tahan kakisan kromium-nikel pada keluli karbon, kedalaman penembusan logam asas ialah 0.2-0.5 mm, dan ketinggian manik kimpalan ialah 4.5-5 mm. Apabila permukaan tembaga pada keluli, tiada penembusan logam asas sama sekali.

Dengan menukar kekuatan semasa, bahagian logam asas dan produktiviti permukaan diselaraskan.

Permukaan arka tidak langsung dengan wayar pembawa arus memungkinkan untuk mengurangkan bahagian bahagian logam asas dalam lapisan termendap pertama kepada 4%, yang penting untuk memastikan sifat fizikal dan mekanikal proses yang diperlukan.

Permukaan plasma dengan bahan tambahan tetap didapati aplikasi dalam industri, sebagai contoh, dalam injap enjin kereta permukaan. Cincin pengisi tersinter diletakkan pada injap dan dicairkan oleh arka plasma. Dalam kes ini, lapisan aloi tahan haba terbentuk pada chamfer injap.

nasi. 2.32.

7 - elektrod tungsten; 2 - penebat; 3 - muncung pembentuk plasma; 4 - muncung pelindung; 5 - wayar pembawa arus (rod); b - produk; 7 -

arka termampat

Produktiviti tinggi (sehingga 30 kg/j) dipastikan oleh permukaan plasma dengan bekalan dua elektrod boleh guna ke dalam tab mandi(Gamb. 2.33). Elektrod / disambungkan secara bersiri kepada sumber arus ulang-alik 2, dengan bantuannya ia dipanaskan oleh arus yang melaluinya hampir ke takat lebur. Elektrod / dimasukkan ke bahagian ekor mandi, dilindungi oleh gas yang datang dari muncung khas 3. Bahagian depan mandi dilindungi oleh gas pembentuk plasma.


nasi. 2.33.

7 - elektrod pembawa arus; 2 - Sumber AC; 3 - muncung pelindung;

PG - gas pembentuk plasma; ZG - gas pelindung; B - air

Plasma permukaan babbitt pada keluli dilakukan pada arus ulang alik menggunakan rod babbitt sebagai bahan elektrod. Proses ini membolehkan pembersihan katodik permukaan logam asas dengan aliran jet plasma semasa separuh kitaran apabila voltan negatif dikenakan pada produk. Pembersihan katodik semasa permukaan memastikan keluli dibasahi oleh babbitt.

Permukaan vibro-arka.

Prinsip penggunaannya ialah tempoh bergantian kewujudan arka jangka pendek dan litar pintas jangka pendek. Proses ini melibatkan tahap mekanisasi tertentu. Kawat yang dimasukkan ke dalam zon kimpalan mesti membuat pergerakan berulang-alik yang kerap (sehingga 100 pergerakan sesaat). Permukaan vibro-arka dilakukan di bawah arka terendam dalam persekitaran gas. Permukaan juga boleh dilakukan dalam larutan akueus. Penyelesaian sedemikian boleh menjadi penyelesaian 25% gliserin teknikal dalam air atau larutan abu soda. Cecair memberikan kadar penyejukan yang tinggi, dan ini mengurangkan kemungkinan ubah bentuk bahagian. Kelemahan kaedah ini termasuk kecacatan yang kerap berlaku pada logam termendap dalam bentuk liang gas kecil, retak, serta kekerasannya yang tidak sekata.

Kelebihan proses ini adalah jaminan kedalaman kecil penembusan logam asas, lapisan termendap yang sangat nipis, dan kualiti penyambungan lapisan yang tinggi. Semasa operasi, pancutan api dikelilingi oleh aliran gas pelindung, yang memberikan perlindungan kepada lapisan termendap.

Permukaan serbuk plasma juga dijalankan dengan bekalan serbuk ke bahagian ekor mandi. Dalam kes ini, bekalan serbuk pengisi yang lebih dipercayai dipastikan, dan apabila permukaan serbuk karbida tidak ada penguraian, kerana mereka, memasuki tab mandi, memintas kesan merosakkan arka elektrik. Untuk permukaan, serbuk sfera dengan saiz zarah 40-400 mikron digunakan, dan zarah yang lebih besar digunakan untuk memasukkan serbuk ke bahagian ekor mandi. Plasma permukaan dengan wayar pengisi pembawa arus memastikan penembusan minimum logam asas dengan produktiviti proses yang agak tinggi.

Setiap jenis permukaan mempunyai elemen mod utamanya sendiri yang mempengaruhi produktiviti dan kualiti proses. Untuk permukaan arka, elemen utama mod adalah kekuatan semasa, voltan dan kelajuan arka, lanjutan dan bilangan elektrod, padang permukaan, serta anjakan elektrod dari zenit apabila permukaan badan revolusi. Permukaan biasanya dilakukan menggunakan arus terus, yang memastikan kestabilan proses yang tinggi. Arus arka semasa permukaan bergantung pada kelajuan suapan wayar elektrod. Apabila kelajuan suapan meningkat, kekuatan semasa meningkat, dan oleh itu produktiviti pemendapan meningkat. Walau bagaimanapun, dengan peningkatan arus arka, kedalaman penembusan dan bahagian logam asas dalam deposit meningkat.

Permukaan dengan wayar pelindung diri. Kaedah menggunakan salutan pelindung menggunakan arka terbuka di atmosfera semakin digunakan. Di sini, elektrod digunakan, yang terasnya mengandungi, bersama-sama dengan serbuk komponen pengaloian, bahan lain (pembentuk gas dan sanga), yang tujuannya adalah untuk melindungi logam cair daripada pendedahan kepada udara. Dalam kes ini, pengimpal tidak boleh diganggu oleh peningkatan percikan logam dan pelepasan gas.



Jika proses permukaan boleh dijenterakan, lebih baik menggunakan permukaan arka tenggelam. Kaedah ini menarik kerana kecekapannya, kekurangan sinaran arka terbuka, dan produktiviti yang tinggi.

Jika permukaan arka terendam tidak boleh dilakukan, anda boleh menggunakan permukaan terlindung gas. Di sini medium pelindung akan menjadi karbon dioksida atau argon. Apabila permukaan keluli kromium-nikel aloi tinggi dan aloi berasaskan tembaga, argon digunakan.

Permukaan dengan fluks gas: panaskan bahagian dengan nyalaan dan fluks ke suhu pembasahan (kira-kira 700°C), masukkan lapisan pertama dengan hujung rod direndam dalam mandi cecair. Lapisan kedua dan seterusnya didepositkan dengan cara yang sama. Permukaan fluks gas boleh dilakukan pada kedua-dua keluli dan besi tuang.

Untuk meningkatkan hayat perkhidmatan bahagian, permukaan aloi keras dijalankan. Dalam kes ini, keluli karbon rendah harus digunakan sebagai asas dengan aloi tahan haus didepositkan terus ke permukaan kerja.

Perhatian khusus harus diberikan kepada proses permukaan pada keluli mangan, karbon tinggi dan kromium-molibdenum (termasuk besi tuang kelabu). Hakikatnya ialah semua aloi yang disenaraikan memerlukan pemanasan awal mandatori dan penyejukan perlahan selepas permukaan. Jika ini tidak diperhatikan, retak mungkin muncul selepas permukaan.

Apakah bahan permukaan yang terbaik untuk digunakan? Batang permukaan tiub TZ dan rod yang diperbuat daripada besi tuang putih B4 atau X4 mempunyai reputasi yang baik. Amalan menurap dengan aloi keras tuang dan plat cermet pematerian kepada pemegang keluli adalah meluas.

Fluks di kaedah ini permukaan digunakan untuk melindungi lapisan termendap semasa permukaan api gas dengan aloi keras tuang. Sebagai contoh, permukaan sormite dilakukan dengan fluks yang mengandungi: 50% boraks, 3% silika, 47% soda bikarbonat. Apabila permukaan stellite, fluks yang terdiri daripada 20% boraks terkalsin, 12% fluorspar dan 68% asid borik digunakan. Bahan permukaan yang digunakan dalam permukaan api gas diberikan dalam jadual di bawah.

Peleburan api-gas melibatkan penggunaan asetilena, kuasa nyalaannya hendaklah 100-120 l/j setiap 1 mm ketebalan logam. Kedalaman penembusan tidak boleh lebih daripada 0.3-0.5 mm. Dalam kes ini, tidak akan ada percampuran logam asas dengan logam termendap.

Bagaimana untuk mengawal ketebalan lapisan yang didepositkan? Ini dilakukan kerana sudut kecondongan bahagian yang berbeza. Jika sudut kecondongan bahagian itu ialah 7%, lapisan permukaan yang nipis akan diperolehi. Jika anda meningkatkan sudut kecondongan kepada 15% (mendepositkan dari bawah ke atas), lapisan akan meningkat.

Apabila melakukan kerja permukaan, obor mesti dipegang pada sudut 70° (60-80° mungkin) ke kanan, dan aditif - pada sudut 30-40° ke kiri. Batang mesti sentiasa berada dalam zon nyalaan. Jangan biarkan inti nyalaan menyentuh logam cair. Ini mengancam penampilan keliangan dalam logam termendap. Potongan corong obor hendaklah pada jarak 50 mm dari manik kimpalan. Apabila permukaan, pemanasan awal bahagian diperlukan. Jika bahagian itu mengeras, penyepuhlindapan dilakukan pada suhu 800-900°C. Jika bahagiannya besar, maka suhu pemanasan akan menjadi 600-700°C. Ia cukup untuk memanaskan bahagian kecil kepada hanya 300-500°C untuk mengelakkan retakan mikro daripada muncul. Lazimnya, ketebalan lapisan yang dimendapkan tidak boleh lebih daripada 2-3 mm (jika bahagian itu dikenakan beban kejutan), ketebalan lapisan jika bahagian itu terdedah kepada lelasan ialah 4-8 mm.

Bahan permukaan yang digunakan dalam permukaan api gas

Bahan permukaan Jenama Ciri-ciri komposisi Skop permohonan
Aloi keras logam-seramik dalam bentuk plat Akan menang Tungsten dan titanium karbida terikat dengan kobalt dan besi Peralatan untuk alat pemotong logam
Tuangkan aloi keras dalam bentuk rod Stellite V2K Stellite VZK Sormite 2 Sormite S27 Aloi tungsten dan kromium terikat dengan kobalt dan besi Aloi kromium karbida dengan besi dan nikel (sehingga 5%) Permukaan pada bahagian yang beroperasi pada suhu tinggi Untuk permukaan pada bahagian yang beroperasi pada suhu biasa dan sedikit tinggi
Karbida dalam bentuk rod tiub Relit TK Tiub (06X0.5 mm) diperbuat daripada keluli karbon rendah, diisi dengan bubur jagung tungsten karbida (didermakan) Untuk alat penggerudian permukaan dalam industri minyak dan bahagian lain yang beroperasi dalam keadaan haus kasar yang teruk

Ia adalah cara paling progresif untuk memulihkan bahagian mesin yang haus dan menggunakan salutan tahan haus (aloi, serbuk, polimer,...) pada permukaan kerja semasa pembuatan bahagian.

Plasma ialah gas bersuhu tinggi, terion tinggi yang terdiri daripada molekul, atom, ion, elektron, kuanta cahaya, dll.

Dalam pengionan arka, gas disalurkan melalui saluran dan nyahcas arka dicipta, kesan haba yang mengionkan gas, dan medan elektrik mencipta jet plasma terarah. Gas juga boleh diionkan di bawah pengaruh medan elektrik frekuensi tinggi. Gas dibekalkan pada 23 atmosfera, arka elektrik teruja dengan daya 400-500 A dan voltan 120-160 V. Gas terion mencapai suhu 10-18 ribu o C, dan kelajuan aliran meningkat kepada 15000 m/s. Pancutan plasma terbentuk dalam obor khas - plasmatrons. Katod ialah elektrod tungsten yang tidak lebur.

Bergantung pada gambarajah sambungan anod, mereka dibezakan (lihat Rajah 1):

1. Pancutan plasma terbuka (anod ialah bahagian atau rod). Dalam kes ini, peningkatan pemanasan bahagian berlaku. Skim ini digunakan semasa memotong logam dan untuk memohon salutan.

2. Pancutan plasma tertutup (anod ialah saluran muncung atau penunu). Walaupun suhu arka termampat adalah 20 ... 30% lebih tinggi dalam kes ini, keamatan aliran lebih rendah, kerana pemindahan haba ke persekitaran meningkat. Litar ini digunakan untuk pengerasan, metalisasi dan pemendapan serbuk.

3. Litar gabungan (anod disambungkan ke bahagian dan ke muncung penunu). Dalam kes ini, dua lengkok terbakar. Rajah digunakan untuk permukaan serbuk.

Rajah.1. Skim kimpalan plasma dengan jet plasma terbuka dan tertutup.

Permukaan logam boleh direalisasikan dalam dua cara:

Pancutan 1-gas menangkap dan menghantar serbuk ke permukaan bahagian;

2-bahan tambahan dalam bentuk dawai, rod, pita dimasukkan ke dalam jet plasma.

Argon, helium, nitrogen, oksigen, hidrogen dan udara boleh digunakan sebagai gas pembentuk plasma. Hasil kimpalan terbaik diperolehi dengan argon.

Kelebihan permukaan plasma adalah:

1. Kepekatan kuasa haba yang tinggi dan kemungkinan lebar minimum zon terjejas secara haba.

2. Kemungkinan mendapatkan ketebalan lapisan termendap dari 0.1 mm hingga beberapa milimeter.

3. Kemungkinan menggabungkan pelbagai bahan tahan haus (kuprum, plastik) pada bahagian keluli.

4. Kemungkinan melakukan pengerasan plasma permukaan bahagian.

5. Kecekapan arka yang agak tinggi (0.2-0.45).

Ia sangat berkesan untuk menggunakan jet plasma untuk memotong logam, kerana... Oleh kerana kelajuannya yang tinggi, gas mengeluarkan logam cair dengan sangat baik, dan kerana suhunya yang tinggi ia cair dengan sangat cepat.

Pemasangan (Rajah 2.) terdiri daripada bekalan kuasa, pencekik, pengayun, kepala plasma, serbuk atau peranti suapan wayar, sistem peredaran air, dsb.

Untuk bekalan kuasa, adalah penting untuk memastikan produk J U tetap, kerana kuasa menentukan ketekalan aliran plasma. Penukar kimpalan jenis PSO - 500 digunakan sebagai sumber kuasa Kuasa ditentukan oleh panjang lajur dan isipadu jet plasma. Kuasa melebihi 1000 kW boleh direalisasikan.

Bekalan serbuk dijalankan menggunakan penyuap khas, di mana rotor yang terletak secara menegak dengan bilah menyuap serbuk ke dalam aliran gas. Apabila menggunakan dawai kimpalan, ia disuap dengan cara yang sama seperti apabila timbul di bawah lapisan fluks.

Dengan mengayunkan obor dalam satah membujur dengan frekuensi 40-100 min -1, lapisan logam termendap sehingga 50 mm lebar diperolehi dalam satu laluan. Obor mempunyai tiga muncung: satu dalaman untuk membekalkan plasma, satu tengah untuk membekalkan serbuk dan satu luaran untuk membekalkan gas pelindung.

Rajah.2. Skim gabungan serbuk plasma.

Apabila permukaan serbuk, arka gabungan direalisasikan, iaitu, arka terbuka dan tertutup akan terbakar serentak. Dengan melaraskan rintangan balast, anda boleh mengawal aliran kuasa untuk memanaskan serbuk dan untuk memanaskan dan mencairkan logam bahagian tersebut. Adalah mungkin untuk mencapai penembusan minimum bahan asas, oleh itu akan terdapat sedikit ubah bentuk haba bahagian tersebut.

Permukaan bahagian mesti disediakan untuk permukaan lebih berhati-hati berbanding dengan arka elektrik konvensional atau kimpalan gas, kerana dalam kes ini, sambungan berlaku tanpa proses metalurgi, jadi kemasukan asing mengurangkan kekuatan lapisan yang didepositkan. Untuk melakukan ini, permukaan dirawat secara mekanikal (grooving, grinding, sandblasting,...) dan degreasing. Kuasa arka elektrik dipilih supaya bahagian itu tidak terlalu panas, dan supaya logam asas berada di ambang lebur.

Dalam stok!
Prestasi tinggi, kemudahan, kemudahan operasi dan kebolehpercayaan dalam operasi.

Skrin kimpalan dan langsir pelindung - dalam stok!
Perlindungan sinaran semasa mengimpal dan memotong. Pilihan yang hebat.
Penghantaran ke seluruh Rusia!

Permukaan arka manual dengan elektrod kepingan

Kaedah yang paling universal, sesuai untuk permukaan bahagian pelbagai bentuk, boleh dilakukan dalam semua kedudukan spatial. Pengaloian logam termendap dijalankan melalui rod elektrod dan/atau melalui salutan.

Untuk permukaan, elektrod dengan diameter 3-6 mm digunakan (jika ketebalan lapisan terdeposit kurang daripada 1.5 mm, elektrod dengan diameter 3 mm digunakan, dengan ketebalan yang lebih besar - dengan diameter 4-6 mm).

Untuk memastikan penembusan minimum logam asas dengan kestabilan arka yang mencukupi, ketumpatan arus hendaklah 11-12 A/mm 2.

Kelebihan utama kaedah:

  • serba boleh dan fleksibiliti apabila melakukan pelbagai operasi permukaan;
  • kesederhanaan dan ketersediaan peralatan dan teknologi;

Kelemahan utama kaedah:

  • produktiviti rendah;
  • keadaan kerja yang sukar;
  • kebolehubahan dalam kualiti lapisan yang didepositkan;
  • penembusan besar logam asas.

Permukaan arka separa automatik dan automatik

Semua kaedah utama kimpalan arka berjentera digunakan untuk permukaan - kimpalan arka terendam, wayar dan pita pelindung diri dan dalam persekitaran terlindung gas. Yang paling banyak digunakan ialah permukaan arka tenggelam dengan wayar atau jalur tunggal (gulungan sejuk, serbuk, tersinter). Untuk meningkatkan produktiviti, permukaan berbilang arka atau berbilang elektrod digunakan. Aloi logam yang didepositkan dijalankan, sebagai peraturan, melalui bahan elektrod jarang digunakan. Permukaan arka dengan wayar dan pita berteras fluks pelindung diri telah meluas. Penstabilan arka, pengaloian dan perlindungan logam cair daripada nitrogen dan oksigen atmosfera disediakan oleh komponen teras bahan elektrod.

Permukaan arka dalam persekitaran gas pelindung digunakan agak jarang. CO2, argon, helium, nitrogen atau campuran gas ini digunakan sebagai gas pelindung.

Oleh kerana penembusan besar logam asas semasa permukaan arka, komposisi logam termendap yang diperlukan hanya boleh diperolehi dalam lapisan 3-5 mm.

Kelebihan utama kaedah:

  • serba boleh;
  • prestasi tinggi;
  • keupayaan untuk menghasilkan logam termendap hampir mana-mana sistem pengaloian.

Kelemahan utama:

  • penembusan besar logam asas, terutamanya apabila permukaan dengan wayar.

Permukaan elektroslag (ESN)

ESH adalah berdasarkan penggunaan haba yang dihasilkan apabila arus elektrik melalui mandi sanga.

Skim asas permukaan electroslag ditunjukkan dalam Rajah. 25.2.

nasi. 25.2. Skim permukaan elektroslag:
a - permukaan rata dalam kedudukan menegak: b - elektrod tetap keratan rentas besar; c - bahagian silinder dengan wayar; g - paip elektrod; d - bahan pengisi berbutir: e - aloi komposit; g - elektrod komposit; h - permukaan rata dalam kedudukan condong; dan - logam pengisi cecair; k - permukaan mendatar dengan pembentukan paksa; l - dua pita elektrod dengan pembentukan bebas; 1 - logam asas: 2 - elektrod; 3 - penghabluran; 4 - logam terdeposit; 5 - dispenser; 6 - mangkuk pijar; 7 - fluks

ESP boleh dihasilkan dalam kedudukan mendatar, menegak atau condong, sebagai peraturan, dengan pembentukan paksa lapisan terdeposit. Permukaan pada permukaan mendatar boleh dilakukan sama ada dengan pembentukan paksa atau bebas.

Kelebihan utama kaedah:

  • kestabilan tinggi proses dalam julat luas ketumpatan arus (dari 0.2 hingga 300 A/mm2), yang memungkinkan untuk menggunakan kedua-dua wayar elektrod dengan diameter kurang daripada 2 mm dan elektrod keratan rentas besar (>35000 mm2 ) untuk permukaan;
  • produktiviti mencecah ratusan kilogram logam termendap sejam;
  • kemungkinan permukaan lapisan tebal dalam satu laluan;
  • kemungkinan permukaan keluli dan aloi dengan kecenderungan meningkat untuk pembentukan retak;
  • keupayaan untuk memberikan logam yang dimendapkan bentuk yang diperlukan, untuk menggabungkan permukaan dengan kimpalan elektroslag dan tuangan, yang merupakan asas permukaan butt-slag.

Kelemahan utama kaedah:

  • input haba tinggi proses, yang menyebabkan terlalu panas logam asas dalam HAZ;
  • kerumitan dan keunikan peralatan;
  • kemustahilan untuk mendapatkan lapisan ketebalan kecil (kecuali kaedah pita ESH);

Permukaan plasma (PN)

PN adalah berdasarkan penggunaan arka plasma sebagai sumber pemanasan kimpalan. Sebagai peraturan, PN dilakukan dengan arus terus kekutuban langsung atau terbalik. Produk yang dikimpal boleh menjadi neutral (permukaan jet plasma) atau, seperti yang berlaku dalam kebanyakan kes, termasuk dalam litar elektrik sumber kuasa arka (permukaan arka plasma). PN mempunyai produktiviti yang agak rendah (4-10 kg/j), tetapi disebabkan penembusan minimum logam asas, ia membolehkan seseorang memperoleh sifat-sifat yang diperlukan bagi logam termendap yang sudah berada dalam lapisan pertama dan dengan itu mengurangkan jumlah kerja permukaan. .

Terdapat beberapa skema PN (Rajah 25.3), tetapi yang paling banyak digunakan ialah permukaan serbuk plasma - kaedah yang paling universal, kerana serbuk boleh dibuat daripada hampir mana-mana aloi yang sesuai untuk permukaan.


nasi. 25.3. Skim permukaan plasma:
a - jet plasma dengan wayar pengisi pembawa arus; b - jet plasma dengan wayar pengisi neutral; c - arka gabungan (berganda) dengan satu wayar; g - sama, dengan dua wayar; d - wayar panas; e - elektrod boleh guna; g - dengan bekalan dalaman serbuk ke arka; e - dengan bekalan luar serbuk ke dalam arka; 1 - muncung pelindung; 2 - muncung plasmatron; 3 - gas pelindung; 4 - gas pembentuk plasma; 5 - elektrod; 6 - wayar pengisi; 7 - produk; 5 - sumber kuasa arka tidak langsung; Saya adalah sumber kuasa arka langsung; 10 - pengubah; II - sumber kuasa arka elektrod boleh guna; 12 - serbuk: 13 - serbuk aloi keras

Kelebihan utama kaedah PN:

  • kualiti tinggi logam terdeposit;
  • kedalaman kecil penembusan logam asas dengan kekuatan lekatan yang tinggi;
  • budaya pengeluaran yang tinggi.

Kelemahan utama PN:

  • produktiviti yang agak rendah;
  • keperluan peralatan yang canggih.

Permukaan aruhan (IN)

IN ialah proses yang sangat produktif yang boleh dijenterakan dan diautomatikkan dengan mudah, terutamanya berkesan dalam keadaan pengeluaran bersiri. Dalam industri, dua pilihan utama untuk permukaan induksi digunakan: menggunakan bahan pengisi pepejal (cas serbuk, pencukur, gelang tuang, dsb.), dicairkan oleh induktor terus pada permukaan yang akan didepositkan, dan logam pengisi cecair, yang dicairkan secara berasingan dan dituangkan ke permukaan yang dipanaskan oleh bahagian yang dikimpal induktor.

Kelebihan utama kaedah IN:

  • kedalaman kecil penembusan logam asas;
  • kemungkinan timbul lapisan nipis;
  • kecekapan tinggi dalam keadaan pengeluaran besar-besaran.

Kelemahan utama IN:

  • kecekapan proses yang rendah;
  • terlalu panas logam asas;
  • keperluan untuk digunakan untuk permukaan hanya bahan-bahan yang mempunyai takat lebur lebih rendah daripada takat lebur logam asas.

Permukaan laser (cahaya) (LS)

Tiga kaedah LN digunakan: mencairkan pes pra-pakai; mencairkan lapisan yang disembur; permukaan dengan bekalan serbuk pengisi ke zon lebur.

Produktiviti permukaan serbuk laser mencapai 5 kg/j. Komposisi dan sifat yang diperlukan logam terdeposit boleh diperolehi sudah dalam lapisan pertama ketebalan kecil, yang penting dari sudut pandangan penggunaan bahan dan kos untuk permukaan dan pemprosesan seterusnya.

Kelebihan utama kaedah:

  • penembusan rendah dan terkawal dengan kekuatan lekatan yang tinggi;
  • kemungkinan mendapatkan lapisan termendap nipis (<0,3 мм);
  • ubah bentuk sedikit bahagian yang dikimpal;
  • kemungkinan timbul permukaan yang sukar dicapai;
  • keupayaan untuk membekalkan sinaran laser ke beberapa stesen kerja, yang mengurangkan masa untuk pelarasan semula peralatan.

Kelemahan utama kaedah:

  • produktiviti rendah;
  • kecekapan proses yang rendah;
  • keperluan untuk peralatan yang kompleks dan mahal.

Permukaan rasuk elektron (EBF)

Dengan ELN, pancaran elektron memungkinkan untuk mengawal secara berasingan pemanasan dan pencairan bahan asas dan pengisi, serta untuk meminimumkan pencampurannya.

Permukaan dilakukan dengan penambahan wayar pepejal atau berteras fluks. Memandangkan permukaan dilakukan dalam vakum, cas wayar berteras fluks boleh terdiri daripada komponen pengaloian sahaja.

Kelebihan utama kaedah:

  • kemungkinan lapisan permukaan dengan ketebalan kecil.

Kelemahan utama kaedah:

  • kerumitan dan kos peralatan yang tinggi;
  • keperluan untuk perlindungan biologi kakitangan.

Permukaan gas (GN)

Semasa GN, logam dipanaskan dan dicairkan oleh nyalaan gas yang dibakar dalam campuran dengan oksigen dalam penunu khas. Asetilena atau penggantinya paling kerap digunakan sebagai gas mudah terbakar: campuran propana-butana, gas asli, hidrogen dan gas lain. GN dengan penambahan rod atau dengan kembar serbuk ke dalam nyalaan gas diketahui.

Kelebihan utama kaedah:

  • penembusan rendah logam asas;
  • serba boleh dan fleksibiliti teknologi;
  • kemungkinan lapisan permukaan dengan ketebalan kecil. Kelemahan utama kaedah:
  • produktiviti proses yang rendah;
  • ketidakstabilan kualiti lapisan termendap.

Permukaan relau bagi aloi komposit

Kaedah permukaan relau terutamanya aloi komposit tahan haus adalah berdasarkan impregnasi lapisan zarah refraktori pepejal (karbida) dengan aloi pengikat di bawah keadaan pemanasan autovakum.

Sebagai komponen tahan haus aloi komposit, relit granulasi 0.4-2.5 mm atau sisa hancur aloi keras tersinter jenis WC-Co paling kerap digunakan. Aloi pengikat yang biasa digunakan mengandungi kira-kira 20% Mn, 20% Ni dan 60% Cu.

Permukaan relau bagi aloi komposit digunakan terutamanya dalam metalurgi ferus untuk meningkatkan ketahanan kon relau letupan, injap penyama dan bahagian lain yang beroperasi dalam keadaan haus yang teruk.

Kelebihan utama kaedah:

  • kemungkinan munculnya produk unik bentuk kompleks.

Kelemahan utama kaedah:

  • keperluan untuk mengeluarkan peralatan intensif logam, yang selepas tamat proses dilupuskan sebagai besi buruk;
  • tempoh operasi persediaan yang panjang.

Volchenko V.N. "Bahan kimpalan dan boleh dikimpal."