Електродугове напилювання

Електродугове́ напи́лювання (електродугова металізація) — газотермічне напилювання, під час якого нагрівання та плавлення напилюваного металу у вигляді дроту, стрижня або стрічки здійснюється електричною дугою, а диспергування струменем стисненого газу, звичайно повітря.

Електродугове напилювання (металізація)

Використання

Електродугове напилювання переважно використовується для нанесення корозієстійких та зносостійких покриттів із металів. Якість покриття можна підвищувати за допомогою проведення процесу в ізольованій камері із захисною атмосферою, або розпиленням металу захисними газами та додавання горючого газу до повітря, а також в умовах низького вакууму.

Для отримання корозієстійких покриттів використовується алюмінієвий або цинковий дріт. Як зносостійкі покриття напилюють сталі, бронзу або композити металів.

Характеристики, переваги та недоліки

Технологічні параметри

Технологічними параметрами, що визначають процес електродугового напилювання, є:

• сила електричного струму дуги, А;
• електрична напруга, В;
• діаметр дроту і його матеріал;
• витрати розпилювального газу, м³/год;
• швидкість подачі дроту м/хв.;
• відстань напилення тощо.

Найважливішими параметрами режиму електродугового напилювання є потужність дуги (5…20 кДж), що визначається значеннями електричного струму (80…600 А) і напруги (18…35 В) та витрати розпилювального газу (50…150 м³/год при тисках 0,35…0,55 МПа). Форма і розміри сопла мають значний вплив на формування струменя. Використовують переважно циліндричні сопла діаметром 3…6 мм. Діаметр дроту вибирають в межах 1,0…3,0 мм а швидкість подачі береться в межах 0,05…0,35 м/с.

Розмір часток при напиленні для вуглецевих сталей становить 30…50 мкм, для інших матеріалів — 10…100 мкм, швидкість поблизу поверхні напилення приблизно 50…150 м/с. Дистанція напилення зазвичай становить 60…150 мм.

Переваги

Основними характеристиками електродугового напилення є висока продуктивність процесу, яка може досягати 50 кг/год, та високий енергетичний ККД розпилення, що може досягати 0,7…0,9.

Завдяки великим значенням ентальпії частинок, що напилюються, можна отримати покриття з достатньою адгезійною та когезійною міцністю.

Недоліки

При електродуговому напиленні слід враховувати інтенсивну взаємодію частинок з активною газовою фазою, що призводить до насичення металу напилення киснем, азотом та наявності оксидів. До недоліків можна віднести необхідність використання для напилення матеріалів у вигляді дроту.

Примітки

1. ДСТУ 3761.5-98 Зварювання та споріднені процеси. Частина 5. Газотермічне напилення. Терміни та визначення.
2. Kuroda, Seiji; Kawakita, Jin; Watanabe, Makoto; Katanoda, Hiroshi (2008). . Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (3): 033002. doi:10.1088/1468-6996/9/3/033002. Архів оригіналу за 9 квітня 2019. Процитовано 13 квітня 2019.

Джерела

• Інженерія поверхні: Підручник / К. А. Ющенко, Ю. С. Борисов, В. Д. Кузнецов, В. М. Корж  — К.: Наукова думка, 2007. — 559 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.

Посилання

• Alternative Methods of Metal Deposition [ 4 лютого 2013 у Wayback Machine.] (англ.)
• (англ.)