Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 374 Рис. 4. Схема плазмотрона ПНК-50: 1- катод; 2 – пусковая секция; 3 - секции межэлектродной вставки; 4 - переходная секция; 5 – анод; 6 - узел кольцевого ввода порошка с газодинамической фокусировкой; 7 – плазмообразующий газ; 8 – защитный газ (завеса анода); 9 – порошок с транспортирующим газом; 10 – фокусирующий газ. Добавка пропана в транспортирующий и фокусирующий газы (воздух) так же обусловлена желанием связать кислород и, таким образом, снизить окисление порошка. Кроме того, в узле кольцевого ввода порошка с газодинамической фокусировкой большие расходы транспортирующего и фокусирующего воздуха и добавка пропана, за счёт его сгорания, исключает существенное захолаживание плазмы. Параметры процесса напыления покрытия в потоке плазмы с использованием радиально-кольцевой инжекции дисперсного порошкового сплава на никелевой основе ПР- Н77Х15С3Р2-3 дисперсностью 40/100 мкм, и полученная при этом пористость покрытия приведены в таблице. Таблица Параметры режима напыления и пористость полученного покрытия № режима Напряжение, В Сила тока, А Средняя температура частиц порошка Пористость, % 1 265 140 2189 ± 199 9,0 2 258 170 2249 ± 220 5,4 3 250 200 2292 ± 236 6,1 4 243 230 2383 ± 250 5,6 Перед напылением поверхность образцов подверглась пескоструйной обработке. Дистанция напыления составляла 170 мм. В качестве плазмообразующего и транспортирующего газов использовали смесь воздуха и пропан-бутана, в качестве завесы анода – пропан-бутан. Расход плазмообразующего газа – 3 г/с, расход как транспортирующего, так и фокусирующего газов составлял 0,9 г/с. Для снятия внутренних напряжений, возникающих в покрытиях после напыления, выполняли отжиг при температуре 350 ºС в течение 4 часов. Анализ температур нагрева частиц в плазменной струе был выполнен при помощи аппаратуры и методики, разработанной в ИТПМ СО РАН [10]. Металлографические исследования полученных покрытий проводились на микроскопе МИМ-8М. Микротвёрдость частиц покрытия измеряли на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке на индентор 20 г.