Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 373 а б в г Рис. 3. Микроструктура порошкового покрытия в целом и особенности строения его характерных зон (обозначение зон цифрами - то же, что на рис. 2) при газотермическом напылении: а - покрытие в целом (травление 5% HNO 3 ), б - зона 1 сцепления с основой, в - средняя зона 2, г - внешняя зона покрытия – 3 ( б,в,г - термоокислительное травление) Из приведённых данных следует, что неоднородность полей температуры и скорости в потоке плазмы способствует одновременному существованию в его сечении частиц, имеющих значительные отличия по тепловой и кинетической энергии и даже находящихся в различных агрегатных состояниях. Это, а также наличие на поверхности частиц оксидных пленок, выделение адсорбированного частицами газа приводит к пористости покрытия (14— 18%), то есть снижает качество покрытий при плазменном напылении. Материалы и методики исследований В стремлении повысить качество напылённого покрытия усовершенствована конструкция плазмотронов. Наиболее перспективным, с точки зрения получения осесимметричного высокотемпературного гетерогенного потока, является использование узла кольцевого ввода порошка. Использование узла кольцевого ввода способствует более эффективному нагреву частиц и увеличению производительности обработки по сравнению с односторонним точечным вводом (рис. 4)  8,9  . Повысить эффективность работы плазмотрона позволила также небольшая добавка пропана (в смеси с воздухом) перед анодом (завеса анода). Пропан связывает кислород в пограничном слое плазменного потока и, таким образом, резко снижает эрозию анода, т.к. основной механизм эрозии на воздухе - окислительный. Снижение эрозии – это не только повышенный ресурс работы плазмотрона, но и получение чистой плазмы (практически без продуктов эрозии).