2.3.6. Вибір газів для плазмового напилення

В якості плазмоутворюючих газів при плазмовому нанесенні покрить найчастіше застосовують N2, Аг, Не, ІМНз та їх суміші. Для підвищення ефективності теплового процесу вигідно використовувати гази, що мають більший тепловміст. При нагріві одноатомних газів вклад в ентальпію вносять лише тепловий рух і іонізація, тоді як для дво- і багатоатомних газів додаткова енергія вкладається в результаті дисоціації

Відомо, що якісні покриття самофлюсівних сплавів отримують при їх напиленні в плазмі аргону. Для підвищення тепловмісту плазмового потоку в даному дипломному проекті пропонується застосувати газову суміш аргон-

водень. Відомо, що водень забезпечує плазмовий потік з високим тепловмістом та високою температурою, має високу теплопровідність, є дешевим газом. Враховуючи, що завдяки високій теплопровідності, водень викликає інтенсивну ерозію електродів, його застосовують тільки у сумішах.

З вище сказаного робимо висновок, що для плазмового напилення валу втулки доцільно буде застосувати газову суміш складу Аг +(15-20%)Н2, для якої необхідно використати аргон вищий сорт марки “А” за ГОСТ 10157-79 та водень технічний стиснутий ГОСТ 3022-80 марка А. Як транспортувальний газ для порошку використовуємо аргон.

2.4. Вибір параметрів режиму напилення

Правильний вибір режимів нанесення покрить буде мати вирішальний вплив на якість захисного шару. У зв’язку з великою кількістю факторів, що впливають на властивості нанесеного покриття режими напилення вибираються з літературних даних, що базуються на результатах експериментів.

Температура поверхні при нанесенні покриття не повинна перевищувати 150°-200°С, щоб уникнути суттєвої деформації валу, виникнення значних внутрішніх напружень, утворення тріщин та відшарувань.

При плазмовому напиленні домінуючий вплив на температуру частинок, швидкість та температуру плазмового потоку має потужність дуги. Потужність дуги, в свою чергу, визначається двома параметрами: силою струму та напругою. Напруга дуги залежить від довжини дуги, яка визначається переважно конструкцією плазмотрона, а також видом та витратами плазмоутворювального газу. ГІри заданій напрузі потужність дуги регулюється силою струму дуги. Загалом, при підвищенні сили струму дуги знижується пористість покрить, зростає продуктивність напилення та коефіцієнт використання матеріалу, збільшуються температура і швидкість частинок. В цілому підвищення сили струму дуги позитивно впливає на якість покрить, однак прискорює ерозійний знос електродів. Вибираємо силу струму 375А для нанесення основного покриття та 350А для нанесення перехідного шару.

Для плазмового напилення оптимальна дистанція напилення в залежності від режиму роботи плазмотрону знаходить в межах 50-300мм. Малі дистанції не завжди забезпечують ефективний нагрів частинок та збільшують небезпеку перегріву поверхні виробу. А при великих дистанціях можливе зниження швидкості та температури частинок. Використання плазмоутворюючої суміші з підвищенним тепловмістом дозволяє збільшити дистанцію напилення для напилення перехідного шару 180-200мм, необхідну при напиленні термореагуючих порошків. Для основного покриття вибираємо дистанцію напилення 170 мм.

Механізоване нанесення покриттів на циліндричні деталі проводять при обертанні деталі і зворотно-поступальному переміщенні плазмотрона. Значення вказаних параметрів для деталей різних діаметрів наведені в таблиці 2.4

Таблиця 2.4

Значення кінематичних параметрів напилення

Діаметр деталі	Швидкість обертання деталі, об/хв.	Швидкість переміщення плазмотрона, мм/об.
Від 50 до 80	80-90	2,5-3,0
Від 80 до 150	60-70	1,8-2,0
Понад 150	20-30	1,2-1,5

Вибрані режими плазмового напилення наведені в таблицях 2.5 та 2.6.

Таблиця 2.5.