Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Детонаці́йне напи́лювання — газотермічне напилювання, під час якого використовується струмінь продуктів детонації.
Детонаційне напилювання — це технологія нанесення покриттів, у якій для розігрівання і розгону порошкоподібного матеріалу використовується енергія вибуху газової суміші. Порошковий матеріал внаслідок взаємодії з продуктами детонації набуває значної теплової та кінетичної енергій. В результаті детонаційного напилювання отримується детонаційне покриття. Цей процес використовується для нанесення на поверхні продуктів із порошків металів, їх сплавів, оксидів, тугоплавких сполук, різних композицій, які не повинні розкладатися чи випаровуватись у продуктах детонації і повинні мати різницю між температурами плавлення та кипіння не менше, ніж 200 °С.
Принцип реалізації детонаційного напилення
Детонаційне нанесення покриттів — дискретний процес, що здійснюється послідовним виконанням наступних операцій, які входять в одиничний цикл (постріл):
- заповнення вибуховою газовою сумішшю ствола детонаційної гармати;
- подавання з використанням технологічного (транспортного) газу порошку у ствол гармати;
- вибух газової суміші у стволі (залежно від складу вибухової суміші швидкість детонаційної хвилі може досягти 3000 м/с, а температура продуктів детонації — 3200 °С);
- внаслідок взаємодії з високотемпературними продуктами детонації частинки порошку нагріваються до пластичного чи рідинного стану і, на виході зі ствола, набувають швидкості 900…1500 м/с. При зіткненні частинок з поверхнею напилення на ній утворюється щільна пляма покриття. Далі цикл повторюється.
Швидкість і температура частинок залежить від виду горючого газу, співвідношення кисню та горючого газу в суміші, кількості в суміші технологічного газу (азоту або повітря), їх витрат, кількості введеного у ствол порошку, його густини та гранулометричного складу, конструкційних особливостей устаткування тощо.
Переваги та недоліки
Переваги детонаційного методу:
- висока адгезія покриття (80…250 МПа);
- низька пористість покриття (0,5…1%);
- відсутність деформації деталі, яка напилюється.
До основних недоліків відносяться:
- високий рівень шуму в приміщенні, де відбувається детонаційне напилення покриттів, рівень якого досягає 140 дБ;
- наявність продуктів згоряння суміші горючий газ—кисень з утворенням шкідливих компонентів (СО, вуглеводні сполуки, оксиди азоту, тощо);
- наявність великої концентрації в навколишньому середовищі частинок порошку напилення.
- низька продуктивність і недостатня надійність існуючого обладнання.
Основні технологічні параметри детонаційного напилення
До основних технологічних особливостей детонаційного нанесення покриттів можна віднести:
- можливість отримання покриття з малою пористістю та високою міцністю зчеплення покриття з основою більшості порошків, які плавляться при температурі до 2800 °С без розкладання;
- нанесення покриття на метали (з твердістю поверхні до 60 HRC), кераміку, скло, пластмаси та інші матеріали за відсутності деформації поверхні напилення;
- можливість керування хімічним складом продуктів детонації (відновлювальний, нейтральний, окиснювальний) та енергетичними характеристиками процесу через регулювання складу газової суміші.
До базових технологічних параметрів детонаційного напилення належать:
- витрати горючого газу (ацетилену, пропану, водню) та кисню, залежно від конструкції устаткування — від 0,2 до 6,0 м³/год;
- тиск газів — 0,05…0,15 МПа;
- час циклу процесу 0,2…0,5 с або скорострільність, 2…5 Гц;
- витрати порошку знаходяться в межах 0,5…4,0 кг/год та його грануляція —10…50 мкм. Протягом одного циклу на поверхню напилення переноситься від 0,02 до 0,15 г розпилюваного матеріалу;
- дистанція напилення вибирається залежно від матеріалу виробу, його розмірів, форми, розпилюваного матеріалу, товщини покриття в межах від 50 до 200 мм.
Теплова потужність детонаційних газових струменів становить 105—107Вт. Порівняно з іншими горючими газами найвищу ефективність дає використання для детонаційного напилення суміші ацетилену з киснем і меншу — пропан-бутану з киснем.
Необхідну товщину покриття отримують багаторазовим повторенням циклів процесу, переміщенням виробу перед зрізом ствола гармати. Крок переміщення не повинен перевищувати половини діаметра плями напилення.
До особливостей детонаційного способу нанесення покриттів належать вимоги до твердості поверхні напилення, яка не повинна перевищувати 60 HRC. Поверхня виробу, яка підлягає напиленню, може бути оброблена з метою отримання на ній необхідної шорсткості і не повинна мати гострих кромок.
Експериментально встановлено, що при детонаційному напиленні температура частинок поблизу поверхні напилення може досягти 1400–1600 °С і більше. Тиск, який діє на розплавлену частинку при ударі об основу, підвищує температуру кристалізації на 300 °С.
Використання
Детонаційне напилення у силу свого дискретного характеру є економічним, але не дуже продуктивним методом (у порівнянні, наприклад, з ). Як правило, воно є ефективним для напилення поверхонь площею не більше декількох квадратних сантиметрів. Завдяки високій щільності та адгезії одержуваних детонаційним способом покриттів такі технології застосовуються в авіаційній, автомобільній та інших галузях машинобудування.
Технологія детонаційно-газового напилювання дозволяє не лише відновити робочі поверхні деталей, але і істотно підвищити експлуатаційний ресурс за рахунок застосування зносостійких матеріалів
Див. також
Примітки
- ДСТУ 3761.5-98 Зварювання та споріднені процеси. Частина 5. Газотермічне напилення. Терміни та визначення.
Джерела
- Інженерія поверхні: Підручник / К. А. Ющенко, Ю. С. Борисов, В. Д. Кузнецов, В. М. Корж — К.: Наукова думка, 2007. — 559 с. —
- Сіньковський А. С. Теорія та методи напилення: курс лекцій / А. С. Сіньковський ; Одес. нац. політехн. ун-т. — О. : Наука і техніка, 2003. — 171 с.
- Газотермические покрытия из порошковых материалов / Ю. С. Борисов, Ю. А. Харламов, С. Л. Сидоренко, Е. И. Ардатовская / Справ. — К.: Наукова думка, 1987. — 544 с.
- Линник В. А., Пекшев П. Ю. Современная техника газотермического нанесении покрытий. — М.: Машиностроение, 1985. — 85 с.
- Куницкий Ю. А. Некристаллические металлические материалы и покрытия в технике / Ю. А. Куницкий, В. Н. Коржик, Ю. С. Борисов. — К.: Техніка, 1988. — 198 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Detonaci jne napi lyuvannya gazotermichne napilyuvannya pid chas yakogo vikoristovuyetsya strumin produktiv detonaciyi Ustatkuvannya detonacijnogo napilyuvannya u roboti Detonacijne napilyuvannya ce tehnologiya nanesennya pokrittiv u yakij dlya rozigrivannya i rozgonu poroshkopodibnogo materialu vikoristovuyetsya energiya vibuhu gazovoyi sumishi Poroshkovij material vnaslidok vzayemodiyi z produktami detonaciyi nabuvaye znachnoyi teplovoyi ta kinetichnoyi energij V rezultati detonacijnogo napilyuvannya otrimuyetsya detonacijne pokrittya Cej proces vikoristovuyetsya dlya nanesennya na poverhni produktiv iz poroshkiv metaliv yih splaviv oksidiv tugoplavkih spoluk riznih kompozicij yaki ne povinni rozkladatisya chi viparovuvatis u produktah detonaciyi i povinni mati riznicyu mizh temperaturami plavlennya ta kipinnya ne menshe nizh 200 S Princip realizaciyi detonacijnogo napilennyaDetonacijne nanesennya pokrittiv diskretnij proces sho zdijsnyuyetsya poslidovnim vikonannyam nastupnih operacij yaki vhodyat v odinichnij cikl postril zapovnennya vibuhovoyu gazovoyu sumishshyu stvola detonacijnoyi garmati podavannya z vikoristannyam tehnologichnogo transportnogo gazu poroshku u stvol garmati vibuh gazovoyi sumishi u stvoli zalezhno vid skladu vibuhovoyi sumishi shvidkist detonacijnoyi hvili mozhe dosyagti 3000 m s a temperatura produktiv detonaciyi 3200 S vnaslidok vzayemodiyi z visokotemperaturnimi produktami detonaciyi chastinki poroshku nagrivayutsya do plastichnogo chi ridinnogo stanu i na vihodi zi stvola nabuvayut shvidkosti 900 1500 m s Pri zitknenni chastinok z poverhneyu napilennya na nij utvoryuyetsya shilna plyama pokrittya Dali cikl povtoryuyetsya Shvidkist i temperatura chastinok zalezhit vid vidu goryuchogo gazu spivvidnoshennya kisnyu ta goryuchogo gazu v sumishi kilkosti v sumishi tehnologichnogo gazu azotu abo povitrya yih vitrat kilkosti vvedenogo u stvol poroshku jogo gustini ta granulometrichnogo skladu konstrukcijnih osoblivostej ustatkuvannya tosho Perevagi ta nedolikiPerevagi detonacijnogo metodu visoka adgeziya pokrittya 80 250 MPa nizka poristist pokrittya 0 5 1 vidsutnist deformaciyi detali yaka napilyuyetsya Do osnovnih nedolikiv vidnosyatsya visokij riven shumu v primishenni de vidbuvayetsya detonacijne napilennya pokrittiv riven yakogo dosyagaye 140 dB nayavnist produktiv zgoryannya sumishi goryuchij gaz kisen z utvorennyam shkidlivih komponentiv SO vuglevodni spoluki oksidi azotu tosho nayavnist velikoyi koncentraciyi v navkolishnomu seredovishi chastinok poroshku napilennya nizka produktivnist i nedostatnya nadijnist isnuyuchogo obladnannya Osnovni tehnologichni parametri detonacijnogo napilennyaDo osnovnih tehnologichnih osoblivostej detonacijnogo nanesennya pokrittiv mozhna vidnesti mozhlivist otrimannya pokrittya z maloyu porististyu ta visokoyu micnistyu zcheplennya pokrittya z osnovoyu bilshosti poroshkiv yaki plavlyatsya pri temperaturi do 2800 S bez rozkladannya nanesennya pokrittya na metali z tverdistyu poverhni do 60 HRC keramiku sklo plastmasi ta inshi materiali za vidsutnosti deformaciyi poverhni napilennya mozhlivist keruvannya himichnim skladom produktiv detonaciyi vidnovlyuvalnij nejtralnij okisnyuvalnij ta energetichnimi harakteristikami procesu cherez regulyuvannya skladu gazovoyi sumishi Do bazovih tehnologichnih parametriv detonacijnogo napilennya nalezhat vitrati goryuchogo gazu acetilenu propanu vodnyu ta kisnyu zalezhno vid konstrukciyi ustatkuvannya vid 0 2 do 6 0 m god tisk gaziv 0 05 0 15 MPa chas ciklu procesu 0 2 0 5 s abo skorostrilnist 2 5 Gc vitrati poroshku znahodyatsya v mezhah 0 5 4 0 kg god ta jogo granulyaciya 10 50 mkm Protyagom odnogo ciklu na poverhnyu napilennya perenositsya vid 0 02 do 0 15 g rozpilyuvanogo materialu distanciya napilennya vibirayetsya zalezhno vid materialu virobu jogo rozmiriv formi rozpilyuvanogo materialu tovshini pokrittya v mezhah vid 50 do 200 mm Teplova potuzhnist detonacijnih gazovih strumeniv stanovit 105 107Vt Porivnyano z inshimi goryuchimi gazami najvishu efektivnist daye vikoristannya dlya detonacijnogo napilennya sumishi acetilenu z kisnem i menshu propan butanu z kisnem Neobhidnu tovshinu pokrittya otrimuyut bagatorazovim povtorennyam cikliv procesu peremishennyam virobu pered zrizom stvola garmati Krok peremishennya ne povinen perevishuvati polovini diametra plyami napilennya Do osoblivostej detonacijnogo sposobu nanesennya pokrittiv nalezhat vimogi do tverdosti poverhni napilennya yaka ne povinna perevishuvati 60 HRC Poverhnya virobu yaka pidlyagaye napilennyu mozhe buti obroblena z metoyu otrimannya na nij neobhidnoyi shorstkosti i ne povinna mati gostrih kromok Eksperimentalno vstanovleno sho pri detonacijnomu napilenni temperatura chastinok poblizu poverhni napilennya mozhe dosyagti 1400 1600 S i bilshe Tisk yakij diye na rozplavlenu chastinku pri udari ob osnovu pidvishuye temperaturu kristalizaciyi na 300 S VikoristannyaDetonacijne napilennya u silu svogo diskretnogo harakteru ye ekonomichnim ale ne duzhe produktivnim metodom u porivnyanni napriklad z Yak pravilo vono ye efektivnim dlya napilennya poverhon plosheyu ne bilshe dekilkoh kvadratnih santimetriv Zavdyaki visokij shilnosti ta adgeziyi oderzhuvanih detonacijnim sposobom pokrittiv taki tehnologiyi zastosovuyutsya v aviacijnij avtomobilnij ta inshih galuzyah mashinobuduvannya Tehnologiya detonacijno gazovogo napilyuvannya dozvolyaye ne lishe vidnoviti robochi poverhni detalej ale i istotno pidvishiti ekspluatacijnij resurs za rahunok zastosuvannya znosostijkih materialivDiv takozhPlazmove napilennyaPrimitkiDSTU 3761 5 98 Zvaryuvannya ta sporidneni procesi Chastina 5 Gazotermichne napilennya Termini ta viznachennya DzherelaInzheneriya poverhni Pidruchnik K A Yushenko Yu S Borisov V D Kuznecov V M Korzh K Naukova dumka 2007 559 s ISBN 978 966 00 0655 3 Sinkovskij A S Teoriya ta metodi napilennya kurs lekcij A S Sinkovskij Odes nac politehn un t O Nauka i tehnika 2003 171 s ISBN 966 8335 02 3 Gazotermicheskie pokrytiya iz poroshkovyh materialov Yu S Borisov Yu A Harlamov S L Sidorenko E I Ardatovskaya Sprav K Naukova dumka 1987 544 s Linnik V A Pekshev P Yu Sovremennaya tehnika gazotermicheskogo nanesenii pokrytij M Mashinostroenie 1985 85 s Kunickij Yu A Nekristallicheskie metallicheskie materialy i pokrytiya v tehnike Yu A Kunickij V N Korzhik Yu S Borisov K Tehnika 1988 198 s