ПЛАЗМЕННОЕ НАПЫЛЕНИЕ Схема плазмотрона ПЛАЗМОТРОН ОСНАЩЁН УЗЛОМ КОЛЬЦЕВОГО ВВОДА С ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКОЙ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ. - презентация

1

2

3 ПЛАЗМЕННОЕ НАПЫЛЕНИЕ

4 Схема плазмотрона

5

6 ПЛАЗМОТРОН ОСНАЩЁН УЗЛОМ КОЛЬЦЕВОГО ВВОДА С ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКОЙ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

7 Визуализация гетерогенного потока (холодная продувка) Визуализация гетерогенного потока, выполненная при помощи лазерного ножа, иллюстрирует чёткую фокусировку и формирование плотного осесимметричного течения при холодной продувке с подачей порошка, транспортирующего и фокусирующего газов.

8 МИКРОСТРУКТУРА КЕРАМИЧЕСКОГО СЛОЯ ПОКРЫТИЯ Пористость керамического покрытия Al 2 O 3 толщиной 500 мкм (исходная фракция порошка составляла 40 мкм) оказалась менее 1%. Измерения пористости были выполнены в Минском техническом университете профессором Руденской Натальей Александровной. Обычно пористость керамических покрытий составляет 8-15%.

9 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ обнаружено существенное повышение твёрдости покрытия по сравнению с паспортными данными твёрдости исходного порошкового материала МАТЕРИАЛХИМ. СОСТАВ, %ТВЁРДОСТЬ ИСХОДНОГО ПОПРОШКА, HRc ТВЁРДОСТЬ ПОКРЫТИЯ, HRc ПН – 85Ю15МNi – 85; Al ПР – Н77Х15С3Р2-3Ni – ОСНОВА; Cr – 15; Si – 3; B в настоящее время проводятся более глубокие исследования полученных материалов

10 Примеры использования плазменного напыления покрытий Получение теплозащитных покрытий на основе керамики из диоксида циркония для лопаток газовых турбин и других деталей двигателей внутреннего сгорания, литейных форм и иных высокотемпературных назначений. Нанесение покрытий на вкладыши ДВС и другие подшипники скольжения. Нанесение антикоррозионных покрытий (например, из алюминия) на различные детали. Восстановление размеров деталей в ремонтных работах (например, шейки коленчатых, распределительных и др. валов; плунжера; втулки-шестерни коробки передач; валы водяных насосов и вентиляторов; тормозные барабаны и т.д.). Нанесение бронзовых покрытий (Браж) на фрикционные диски. Нанение декоративных бронзовых покрытий на алюминиевое или железное литье. Электроизоляционные покрытия из керамики. Лопатки вентиляторов дымососов. Фурмы доменных печей. Антикавитационные покрытия на гребных винтах и т.д.

11 ПЛАЗМЕННАЯ НАПЛАВКА Процесс позволяет получать покрытия с уникальными свойствами (практически нулевая пористость и прочность соединения с поверхностью на уровне прочности самой основы). Наплавленные покрытия хорошо работают при любых нагрузках, в т.ч. ударных и при интенсивном гидро- и газоабразивном воздействии. В отличие от напыления наплавкой можно наносить покрытия большой толщины (особых ограничений по толщине покрытий нет). Для плазменной наплавки используются те же порошковые материалы, кроме керамики, что и для плазменного напыления (порошки используются большей фракции).

12 СХЕМА ПЛАЗМОТРОНА

13

14 Основные области использования плазменной наплавки Изготовление и восстановление различных деталей оборудования нефтяной, газовой и угольной промышленности, металлургических производств, сельскохозяйственной техники, тракторов, автомобилей, дорожных машин, землесосных снарядов, горноперерабатывающего и горнодобывающего производств и т.д. Примеры использования плазменной наплавки: Валки металлургического оборудования (например, валки прокатных станов). Крупногабаритные валы. Клапаны ДВС. Детали дробильного оборудования. Детали почвообрабатывающих машин Размалывающие элементы дезинтеграторов. Шнеки для подачи угля. Зубчатые колёса Детали земснарядов. Шнеки бетономешалок. Бронзовые антифрикционные покрытия. Циклонные элементы котлов. Ролики рольгангов, линий травления, правильных машин и т.д.

15 Покрытия из различных материалов: нержавеющая сталь, медь, бронза, алюминий, бронза, покрытая эмалью (слева направо, сверху вниз) Примеры технологических приложений

16 Кавитационно – и абразивностойкие покрытия на судовых винтах Материал Покрытия – Ni-Cr-B-Si-C, Толщина покрытия мкм.

17 ИЗНОСОСТОЙКОЕ ПОКРЫТИЕ (Ni-Cr-B-Si) НА ШТОКЕ ГИДРОЦИЛИНДРА УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНЫМ КОЗЫРЬКОМ МЕХКРЕПИ (БЕЗ ОБРАБОТКИ)

18 ШТОК ГИДРОЦИЛИНДРА С ИЗНОСОСТОЙКИМ ПОКРЫТИЕМ (Ni-Cr-B-Si) ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ

19 ЛОПАТКА 1 СТУПЕНИ РОТОРА ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ ДЖ59Л3 С ДВУХСЛОЙНЫМ ПОКРЫТИЕМ диоксид циркония интерметаллид ПНХ20К20Ю13

20 КОНТАКТНЫЕ ЩЁКИ РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕЧИ С КЕРАМИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ (Al 2 O 3 )

21 УГЛЕРОДНЫЕ КЮВЕТЫ С КЕРАМИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ (Al2O3)

22 ЭЛЕМЕНТ СОПЛА «МАХ – 4» АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЫ С ТЕРМОБАРЬЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ AL2O3

23 ЭЛЕМЕНТ КОНСТРУКЦИИ V-ОБРАЗНОГО ПЛАЗМОТРОНА С КЕРАМИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ (Al2O3) ПЛАЗМЕННОГО КАНАЛА

24 ЯКОРЬ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ С КЕРАМИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ AL 2 O 3

25 РОЛИКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОКАТНОГО СТАНА С ИЗНОСОСТОЙКИМИ ПОКРЫТИЯМИ, ПОЛУЧЕННЫМИ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКОЙ покрытие Fe-C-Cr-Mn-Ni покрытие Ni-Cr-B-Si

26 ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ЧЕХЛОВ ТЕРМОПАР МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ

27 КЕРАМИЧЕСКИЕ ЧЕХЛЫ ТЕРМОПАР (ø 9) ИЗ Al 2 O 3 И ZrO 2 (ТОЛЩИНА СТЕНКИ – ОТ 300 мкм)

28 ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ТИГЛЯ ИЗ Al 2 O 3

29 ПРИМЕРЫ ПЛАЗМОКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Тигли и плавильные узлы для разливки в кокиль Тигли и стопоры для донной разливки

30 Габаритные размеры изделия ограничены только геометрией камер для напыления. Точность выполнения геометрических размеров превосходит получаемую при традиционных способах изготовления керамики. Толщина стенок варьируется в самых широких пределах (от 0,3 до 30 мм и более) и зависит только от конструкции изделия.

31 СТРУКТУРА КОРУНДОВОЙ ПЛАЗМОКЕРАМИКИ СТРУКТУРА ТРАДИЦИОННОЙ КОРУНДОВОЙ ЖАРОПРОЧНОЙ КЕРАМИКИ ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

32

33 Центр принимает заказы не только на плазменное напыление и плазменную наплавку, но и на поставку готовых изделий с требуемыми покрытиями (т.е. выполнение полного цикла работ: изготовление деталей; нанесение требуемых покрытий; финишная механическая обработка). Научный руководитель УНПЦ «Плазмотермические технологии» Кузьмин Виктор Иванович. тел. сот: 8 – 913 – 955 – 40 – 04