Цель работы состоит в поиске параметров режима бескамерного напыления, при котором взаимодействие титана с воздухом не приводит к хрупкости и растрескиванию покрытия. Для исследования микрошлифов покрытий использовался метод оптической микроскопии. Обнаруженные закономерности согласовывались с теоретической моделью нестационарного температурного поля движущегося теплового источника. Рассмотрена возможность реализации условий бескамерного нанесения титановых плазменных покрытий при изменении тока дуги плазмотрона. Главным препятствием на пути реализации плазменного напыления титана в воздушной среде является его интенсивное взаимодействие с газами при температуре выше 350 <$E symbol Р>С, поскольку титан - активный химический элемент. Поэтому основное условие при сварке - полная изоляция от окружающей среды, содержащей кислород, азот, водород и другие газы. Установлено, что аргоноплазменное напыление покрытия титана толщиной 0,7 - 0,8 мм в воздушной среде при мощности аргоновой дуги плазмотрона 30 кВт и токе дуги 600 А сопровождается появленим трещин и возникновением значительной пористости покрытия. В данном случае причиной растрескивания покрытия является перегрев и окисление слоя, которые обусловлены действием теплового потока от плазменной струи и осаждающегося металла. Показано, что в отличие от сварки титановых деталей, плазменное напыление титана возможно и в открытой среде, поскольку процессы нагрева и охлаждения частиц покрытия протекают значительно быстрее, чем при сварке. Установлено, что главным условием предотвращения взаимодействия титана с газами является снижение температуры внешней поверхности покрытия, что достигается путем снижения мощности плазмотрона и тока дуги. При этом удается исключить растрескивание и уменьшить пористость покрытия. Определены параметры нанесения бездефектного аргоноплазменного покрытия в воздушной среде. Экспериментально обнаружено, что при уменьшении мощности плазмотрона до 7 - 8 кВт и тока дуги до 150 - 180 А исключается растрескивание и уменьшается пористость покрытия. Показана возможность плазменного напыления титановых покрытий без применения защитной камеры с контролируемой атмосферой, что обеспечивает снижение затрат на изготовление и эксплуатацию технологического оборудования. Указанные преимущества становятся наиболее существенными для крупногабаритных деталей. Показано, что условия бескамерного нанесения титановых плазменных покрытий реализуются при уменьшении тока дуги плазмотрона и не требуют значительной перенастройки оборудования.

  Повний текст PDF - 1.675 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"