Детонационные покрытия формируются с помощью ударных волн, периодически инициируемых микровзрывами смеси кислорода и ацетилена.
Установка детонационного напыления состоит из камеры сгорания, выполненной совместно с водоохлаждаемой трубкой-створом 5, электрической свечи 2, газопроводом по кислороду и ацетилену 1, порошкового дозатора 4 и источника тока 3. Детали устанавливаются на мишени на расстоянии 70 . 150 мм от края створа детонационной пушки.
Технология нанесения покрытия заключается в следующем: подача кислорода и ацетилена в камеру сгорания; подача дозируемого количества напыляемого порошка из питателя в потоке азота; смесь кислорода и ацетилена поджигается электрической искрой; взрыв (выделяется большое количество тепла); возрастание давление в трубке-стволе; выстрел порошка из трубки-ствола по направлению мишени.
Схема установки для нанесения детонационного покрытия: 1 — газопровод; 2 — электрическая свеча; 3 — источник тока; 4 — порошковый дозатор; 5 — трубка-створ; 6 — подложка; 7 — покрытие; 8 — порошок
В результате взрыва и после него в камеру непрерывно поступает азот, защищающий газовые клапаны от действия взрыва и очищающий от продуктов сгорания ствола и камеру сгорания.
Цикл взрыва длится 0,23 с, т.е. в секунду производится 3 .4 взрыва. При каждом взрыве на ограниченный участок поверхности наносится покрытие толщиной 6,3 мкм. Последовательным нанесением порошка на отдельные участки создаются сплошные покрытия. Обычно это достигается перемещением детали относительно канала ствола.
Во взрывной волне газ сжимается до давления десятков атмосфер с температурой несколько тысяч градусов. Несмотря на высокие температуры, развивающиеся в месте контакта частиц порошка с подложкой, деталь не нагревается до температуры более 200 °С.
Уровень шума при работе детонационной установки — 140 дБ, что выше предела допустимого техникой безопасности (80 дБ). Поэтому установка помещается в звуконепроницаемую камеру и управляется оператором, расположенным за перегородкой.
После достижения детонационной волной открытого конца ствола она увлекает напыляющие частицы и в виде двухфазного потока (продукты детонации и напыляемые частицы) движется к мишени. Скорость потока на выходе из ствола составляет 875 м/с, материал покрытия выбрасывается взрывной волной на обрабатываемую поверхность со сверхзвуковой скоростью.
В двухфазном потоке продукты детонации нагреваются и ускоряют напыляемые частицы, которые могут плавиться и испаряться. Вблизи обрабатываемой подложки поток газа тормозится и растекается вдоль поверхности. Покрытие может формироваться из полностью расплавленных частиц и из смеси расплавленного и нерасплавленного материалов. Высокая скорость в момент удара и высокая температура в зоне взаимодействия вызывают приваривание и кристаллизацию частиц порошка на поверхности подложки.
В отличие от газопламенных и плазменных методов детонационные покрытия формируются при более высоких скоростях частиц и наличии более крупных непроплавленных частиц в конце двухфазного потока. Это приводит к эффектам ударного прессования и абразивного воздействия потока на поверхность, в результате чего возможно отделение частиц покрытия от подложки и увеличение плотности уже сформированного покрытия.
Формирование первого слоя детонационного покрытия характеризуется плотным прилеганием к подложке и отсутствием пор. Это связано с плавлением микрообъемов обрабатываемой поверхности, перемешиванием материала подложки с покрытием, что способствует образованию прочной связи. Несмотря на низкую общую температуру подложки (200 .250°С), контактная температура в отдельных точках достигает температуры плавления стали (~1500°С).
Характеристика проектируемой тормозной системы автомобиля
Автомобиль оборудован двумя независимыми, тормозными системами, обеспечивающими рабочее и стояночное торможение. Рабочая тормозная система имеет два параллельно действующих гидравлических привода (контура). При отказе одного из контуров второй обеспечивает торможение с эффектностью, предписанной дл ...
Разработка компоновочного плана ЦРМ
Для ЦРМ хозяйств необходимо стремиться к прямоточности производственного потока в ремонтно-монтажном отделении. При проектировании здания мастерской ориентируемся на сборные железобетонные конструкции. Шаг колонн принимаем равным 6 м. Высота здания в ремонтно-монтажном отделении с учетом ремонта зе ...
Выбор и расчет схемы выпрямителя
Выбираем трехфазную мостовую схему выпрямления по схеме Ларионова Рис.22, по сравнению с трехфазной она имеет следующие преимущества: обратное напряжение на вентиле в 2 раза меньше; меньшая амплитуда и большая частота пульсации, возможность работы без трансформатора и т.д. Исходные данные для расче ...
