Способ подготовки поверхности для нанесения износостойких покрытий

Изобретение относится к подготовке поверхности для нанесения износостойких покрытий газотермическими методами. Осуществляют струйно-абразивную обработку путем одновременного нагрева поверхности высокотемпературным потоком газов до 70…210°С и обработкой термоабразивной струей, направленной под углом 40…45° к обрабатываемой поверхности. Термоабразивную струю формируют из сверхзвукового, высокоэнтальпийного потока газов с абразивным сыпучим материалом не минерального происхождения фракцией 0,3…0,7 мм, до получения шероховатости поверхности 40…50 мкм. В результате обеспечивается заданная шероховатость поверхности и активизация процессов образования связи между напыляемыми частицами при последующем нанесении покрытий и обработанной поверхностью.

 

Изобретение относится к области способа, который предназначен для очистки различных поверхностей нагретыми твердыми частицами, движущихся с высокой скоростью и может быть использован для подготовки поверхности для нанесения износостойких покрытий газотермическими методами.

Известен способ подготовки поверхности для плазменного напыления покрытий, включающий струйно-абразивную обработку поверхности подлежащей напылению (RU 2329886 C1, В24С, 1/100, 16.11.2006).

Недостатком технического решения известного способа подготовки поверхности с целью ее подготовки для дальнейшего плазменного напыления покрытий является то, что не обеспечивается необходимая шероховатость и активизация процессов образования связи между напыляемыми частицами и поверхностью в связи с использованием при обработке абразивных материалов содержащих легко разрушаемые минералы.

В основу изобретения поставлена задача обеспечить заданную шероховатость и активизацию процессов образования связи между напыляемыми частицами и поверхностью за счет воздействия на обрабатываемую поверхность струи нагретых твердых частиц не минерального происхождения, движущихся с высокой скоростью с одновременным нагревом обрабатываемой поверхности до температуры, которая будет обеспечивать качественное сцепление напыляемого покрытия с поверхностью, на которую оно наносится, при этом обеспечить оптимальный угол обработки поверхности термоабразивной струей.

Поставленная задача решается тем, что в способе обработку осуществляют одновременным нагревом поверхности высокотемпературным потоком газов до 70…210°С и обработкой направленной под углом 40…45° к обрабатываемой поверхности термоабразивной струей, сформированной из сверхзвукового, высокоэнтальпийного потоком газов с абразивным сыпучим материалом не минерального происхождения фракционностью 0,3…0,7 мм, до получения шероховатости поверхности 40…50 мкм.

Поскольку подготовку поверхности для газотермического напыления покрытий осуществляют направленной под углом 40…45° к обрабатываемой поверхности термоабразивной струей, сформированной из сверхзвукового (V=2100 м/сек), высокоэнтальпийного (t=1900°С) потока газов с нагретым абразивным сыпучим материалом 0,3…0,7 мм не минерального происхождения до получения шероховатости поверхности 40…50 мкм, при этом упомянутую поверхность нагревают сверхзвуковым, высокоэнтальпийным потоком газов до 70…210°С, обеспечивается заданная шероховатость поверхности путем ее обработки нагретым абразивным материалом определенной фракционности не минерального происхождения с одновременным нагревом поверхности до температуры которая будет обеспечивать активизацию процессов образования связи между напыляемыми частицами и поверхностью на которую наносится покрытие и оптимальный угол обработки поверхности термоабразивной струей.

Предложенный способ подготовки поверхности для нанесения износостойких покрытий газотермическими методами осуществляют следующим образом. Формируют высокотемпературный поток газов с нагретыми твердыми частицами не минерального происхождения. Этот поток газов с нагретыми частицами не минерального происхождения направляют под углом 40…45° к поверхности, например рабочих органов строительных, дорожных машин и технологического оборудования, таких как ножи автогрейдеров, зубья рыхлителей, лопатки асфальтосмесителей, подлежащей газотермическому напылению износостойких покрытий. Поверхность, на которую будет производиться газотермическое напыление, нагревают сверхзвуковым, высокоэнтальпийным потоком газов до 70…210°С. Одновременно с нагревом поверхности производят обработку нагретым абразивным сыпучим материалом 0,3…0,7 мм не минерального происхождения. Поверхность обрабатывают нагретым сыпучим материалом не минерального происхождения до достижения ее шероховатости 40…50 мкм. При воздействии на поверхность деталей нагретого абразивного сыпучего материала не минерального происхождения происходит их очистка, обеспечивается заданная шероховатость, а при ударах нагретого сыпучего материала определенной фракционности о поверхность, подготавливаемую для газотермического напыления износостойких покрытий происходит ее микродеформация за счет микроуглублений нагретыми частицами сыпучего материала, а так же приводит к росту температуры в контакте и улучшает теплофизические условия для протекания активационных процессов.

Диапазон температуры нагрева поверхности, фракционность абразивного сыпучего материала не минерального происхождения, угол воздействия термоабразивной струи на поверхность выбирают в зависимости от материала поверхности детали, на которую будет производиться газотермическое напыление, а шероховатость поверхности определяется в зависимости от вида покрытий этой поверхности в процессе газотермического напыления. Предложенные диапазоны температуры, фракционность абразивного сыпучего материала, угол обработки поверхности термоабразивной струей и шероховатость поверхности после ее обработки были определены опытно-экспериментальным путем. В качестве высокотемпературного потока газов может быть использовано следующее сочетание газов: азот, углекислый газ, кислород в различном процентном соотношении в зависимости от материала обрабатываемой поверхности.

Способ подготовки поверхности для нанесения износостойких покрытий газотермическими методами, включающий струйно-абразивную обработку поверхности, подлежащей покрытию, отличающийся тем, что струйно-абразивную обработку осуществляют путем одновременного нагрева поверхности высокотемпературным потоком газов до 70…210°С и обработкой термоабразивной струей, направленной под углом 40…45° к обрабатываемой поверхности и сформированной из сверхзвукового, высокоэнтальпийного потока газов с абразивным сыпучим материалом не минерального происхождения фракцией 0,3…0,7 мм, до получения шероховатости поверхности 40…50 мкм.