Наплавка и напыление материала

В последнее время для повышения надежности и долговечности деталей машин все более широко применяют наплавку на рабочие поверхности деталей из металла с высокими эксплуатационными свойствами.

Газовой наплавкой упрочняют детали автомобилей, тракторов и других машин, изготовленные из сталей 35, 40 и 45 (стартерные шестерни маховика, распределительные валики). Рекомендуется также упрочнять и восстанавливать этим способом детали из низко- и среднелегированных сталей 20X, 20Х3, 18ХГТ, 30Х, 35Х, 40Х (хромистых), 20ХН, 40ХН, 12ХН3 (хромоникелевых) и 15ХФ (хромованадиевой): зубчатые колеса, валы коробок передач и трансмиссий, детали рулевого механизма. Детали из этих сталей в процессе изготовления, как правило, проходят полную термическую обработку и при ремонте теряют начальные свойства в результате нагрева при наплавке. Если повторная после наплавки термическая обработка невозможна или нежелательна, наплавку металла на такие детали проводят с охлаждением, опуская всю деталь, за исключением места, подвергаемого наплавке, в ванну с водой. При упрочнении наплавкой присадочный материал выбирают более износостойкий, чем основной, для повышения износостойкости деталей.

В последнее время разрабатываются и внедряются новые методы нанесения покрытий. Широкое распространение получило ионно-плазменное напыление – нанесение покрытий из износостойких материалов на рабочие поверхности детали. При этом процессом нанесения покрытий можно управлять в определённых пределах, в частности, наносить многослойные покрытия, наносить на разные участки детали покрытия с различными физико-механическими свойствами, регулируя тем самым эксплуатационные характеристики детали. Например, таким методом можно добиться равномерного износа различных участков зубчатого колеса и тем самым обеспечить определённый и одинаковый для всех элементов жизненный цикл всего изделия.

Материал наносимого покрытия выбирается из необходимых условий эксплуатации. Так, для повышения износостойкости применяют нитриды титана и его сплавов. Повышению коррозионной стойкости способствуют покрытия на основе хрома и никеля, наносимые гальваническим методом. Для снижения коэффициента трения на рабочих поверхностях используют комбинации покрытий, содержащие антифрикционные сплавы(бронзу, сплавы олова а также карбиды и нитриды).

Нанесения ионно-плазменных покрытий выполняется в специальных вакуумных камерах. В камеру помещается изделие и электрод из наносимого материала. В камере создаётся вакуум, а на изделие и электрод подаётся высокое напряжение. В результате электрического разряда образуется плазма и ионы материала электрода осаждаются на изделии. Варьируя временем воздействия, можно управлять толщиной покрытия, а меняя состав электродов – характер покрытия.

В настоящее время исследуется новый метод нанесения специальных покрытий – детонационный. Сущность метода заключается в том, что энергия микровзрывов передаётся наносимому материалу, который глубоко и прочно внедряется в поверхность изделия. Обработка ведётся в специальной камере, а процесс контролируется ЭВМ.

Тема 14 (ТМ) СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ