Способ электродуговой металлизации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 8868 А 1 4/О 5)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТ ОТКР ЫТИТЕНИЯ ЗОБ ЛИСА ТВУ зводстмпром"мерных аучно-пр ехэнергох еталлопол А. ЯкубеСкороход,О; Наплавоение, 198ьство ССС/04, 1985,аи напы5,с. 175Р ЕТАЛние на поверх; установленных чки пересечения ли 8 образцов с олщину от 200 до К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Минский филиалвенного обьединенияи Институт механикисистем АН БССР(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЛИ,ЗАЦИИ Изобретение относится к нанесению покрытий газотермическими методами, в частности к электродуговому нанесению металлополимерных покрытий, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.Целью изобретения является снижение проницаемости покрытий.П р и м е р 1. Способ осуществления электрометаллизатором Э М - 14, Применяли в качестве электродов алюминиевую проволоку марки АДФ 1,6 мм (ГОСТ 7871-75). Поверхность образцов подготавливали под металлизацию пескоструйной обработкой, Электрическую дугу воспроизводили с си- . лой электрического тока 320 А и напряжением 26 8, Давление воздуха на входе в металлизатор 0,52 МПа, Электрическая дуга расплавляла проволочные электроды. Струя(57) Использование: для защиты от коррозии деталей различного назначения эа счет формирования металлополимерных покрытий, Сущность изобретения: в образованный сжатым воздухом поток материала электродов, расплавленных в электрической дуге, вводят полимер и эндотермически раз-. лагающееся вещество, причем полимер вводят в количестве 28-38 от обьема расплавленного материала электродов на расстоянии 30-50 мм от точки их пересечения, а эндотермически разлагающееся вещество - в количестве 2,5 - 4,0 О от массы полимера на расстоянии 65 - 85 мм от места ввода полимера. При этом данное вещество имеет температуру плавления на 10 - 20 О(, ниже температуры плавления полимера и размер частиц 20-40 мкм. 7 табл. сжатого воздуха образовывала конус. распыла из расплавленного металла. В конус распыла на расстоянии 40 мм от точки пересечения электродов вводили порошко образный полиэтилен высокого давления, 00 (ГОСТ 16337-77 Е) и на расстоянии 65 мм от СО точки ввода полиэтилена подавали бикарбо- ( нат натрия (ГОСТ 2156 - 76) в количестве Со 3,5 О от объема порошкообразного. полиэтилена. Размер частиц бикарбоната натрия 20 - 40 мкм. Температура плавления порошкообразного полимера - полиэтиленавпей 120 С, а температура разложения бикарбоната натрия 100 С.Производили напыле ность образцов из стали 3 на расстояние 180 мм от то электродов. Всего напыли покрытиями, имеющими т5 10 15 20 25 35 40 45 50 1200 мкм. Прочность сцепления покрытия с подложкой определяли по штифтовой методике, проницаемость покрытия - капилляр. ным методом. Отрывали от подложки. Нижнюю поверхность красили мелом, а верхнюю поверхность покрытия смачивали керосином.Результаты приведены в табл. 1.П р и м е р 2. Осуществляли известный способ электрометаллизатором ЭМ - 12 М. Применяли порошковую проволоку с оболочкой, выполненной из алюминия и.наполненной смесью порошкообразного полиэтилена высокого давления и карбонила хрома 8,5, Электрометаллизатор регулировали на вылет электродов не более 12 мм. Поверхность образцов подготавливали под металлизацию пескоструйной обработкой, Электрическую дугу воспроизводили с силой электрического тока 320 А и напряжением 26 В. Давление воздуха на входе в металлизатор 0,52 МПа. Производили напыление на поверхность образцов иэ стали 3, установленных на расстоянии 120 мм от точки пересечения электродов. Всего напыли-. ли 8 образцов с покрытиями, имеющими толщину от 200 до 1200 мкм, Прочность сцепления покрытия с подложкой определяли по штифтовой методике, проницаемость покрытия - капиллярным методом. Отрывали покрытие от подложки. Нижнюю поверхность красили мелом, а верхнюю поверхность покрытия смачивали керосиРезультаты приведены в табл. 1.Для определения оптимального количества подаваемого в конус распыла вещества эндотермически разлагающегося с выделением газов, многократно осуществляли предлагаемый способ электрометаллиэатором ЭМаналогично примеру 1. Причем в качестве порошкообразного.полимера применяли полиэтилен высокого давления (ГОСТ 16337-7 Е), а в качестве вещества, эндотермически разлагающегося с выделением газов, - бикарбонат .натрия ГОСТ 2156-76) в количестве 1,0-4,5% от массы порошкообразного полимера, Проницаемость покрытия определяли аналогично определению проницаемости в образцах покрытий полимера 1.Результаты приведены в табл. 2,П р и м е р 3, Определение влияния количества вводимого полимера в конус распыла на свойства покрытия.Способ осуществляли аналогично примеру 1. Было проведено 9 опытов. Напылили 9 образцов с покрытиями, имеющими толщину 300 мкм. Количество вводимого полимера в конус распыла изменяли в пре-. делах 26-40 об.от расплавленного металла электродов, Проницаемость покрытия и прочность сцепления его с подложкой определяли аналогично примеру 1.Содержание полимера в нанесенных покрытиях определяли линейным методом. Иэ образцов, напыленных в опытах 1-9, готовили шлифы, С помощью металлографического микроскопа МИМизмеряли и суммировали длины отрезков прямой линии, проходящей через полимерную составляющую на определенной длине секущей линии. Среднее значение полимерной составляющей в покрытии определяли по восьми секущим линиям. Для различия границ полимера, пор и металла на поверхно- сти шлифа в полимер перед напылением вводили краситель красного цвета,Объемное содержание полимерной составляющей в покрытии определяли по фор- муле иЧ.,.; -100,где Чп,с. - объемное содержание полимерной составляющей в покрытии;1 - сумма длин отрезков полимернойсоставляющей на общей секущей линии;- длина общей секущей пинии,Полученные результаты по определению проницаемости, прочности сцепленияпокрытия и содержания полимера в нанесенных покрытиях приведены в табл, 3,П р и м е р 4. Определение точки вводапорошкообраэного полимера в конус распыла.Способ осуществляли аналогично примеру 1. Было проведено 9 опытов. Напылили9 образцов с покрытиями, имеющими толщину 300 мкм. Расстояние от точки пересечения электродов до точки ввода полимераизменяли от 20 до 60 мм. Проницаемостьпокрытия определяли аналогично примеру1. Содержание полимера в покрытии определяли аналогично определению содержания полимера в покрытии в примере 3,Полученные результаты по. определению проницаемости и содержания полимера в нанесенных покрытиях приведены втабл. 4.П р и м е р 5, Определение точки вводабикарбоната натрия в конус распыла.Способ осуществляли аналогично примеру 1. Было проведено 9 опытов. Напылили .9 образцов с покрытиями, имеющими толщину 300 мкм, Расстояние от точки вводаполимера до точки ввода бикарбоната наПример Материал электрода 44,3 200 Полиэтилен высокого давления То же Алюминий Нет 43,2 42,7 41,6 40,2 39,2 38,0 37,1 38,2 300 400 500 600 800 1000 1200 200 То же нПорошковаяпроволока (оболочка из ал юми и ия)То же Есть 300 400 500 600 800 1000 1200 38.7 37,6 36,3 36,0 35,1 34,2 32,7 Нет трия изменяли от 55 до 95 мм. Проницаемость покрытия определяли аналогично определению проницаемости покрытия в примере 1,Полученные результаты приведены в табл, 5.П р и м е р 6. Определение оптимального размера частиц вещества, эндотермически разлагающегося с выделением газов,Способ осуществляли аналогично примеру 1. Было проведено 4 опыта. Напылили 4 образца с покрытиями, имеющими толщину 300 мкм. При проведении опытов изменяли гранулометрический состав бикарбоната натрия.Проницаемость покрытия определяли аналогично определению проницаемости покрытия в примере 1.Полученные результаты приведены в табл, 6,П р и м е р 7. Определение влияния температуры разложения вещества с выделением газов на проницаемость покрытия.Способ осуществляли аналогично примеру 1. Было проведено 4 опыта, Напылили 4 образца с покрытиями, имеющими толщину 300 мкм, При проведении опытов вводили разные вещества, эндотермически разлагающиеся с выделением газов, отличаю щийся температурой разложения.Проницаемость покрытия определяли аналогично определению проницаемости покрытия в примере 1.Полученные результаты приведены в 10 табл,7,Формула изобретения Способ электродуговой металлизации,включающий плавление.электродов в элек трической дуге, распыление продуктовплавления сжатым воздухом при введении в газовый поток полимера и эндотермически разлагающегося вещества, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения прони цаемости покрытий, полимер вводят в коли. честве 28-38 от объема расплавленногоматериала на расстоянии 30 - 50 мм от точки пересечения оси электродов, а эндотермически разлагающееся вещество с темпера турой плавления на 10-20 нижетемпературыплавления полимера и размером частиц 20 - 40 мкм вводят в количестве 2,5 - 4,0 от массы полимера на расстоянии 65-85 мм от места его ввода в струю.1738868 Таблица 2 лица 3 Содер жание Прочностть сцепления с подложкой, МПа Количество вводимого полимерав конус распыла от рас- плавленного металла электроов об. о Вещество эндо- термически разла- гающееся с выделением газов т чие они Вти1 н лек родовдо точки в Бикарбонат натрия То жен Н юминий,2 0 иле 2 40.ь 39,1 38,2 36,6 35,7 34,8 30,3 26,1 3,2 32 3 0 3,2 3,2 3,2 3,2 32 3 ст 40 блица Расстоя.ниеот точки пересечения электродов до точки ввода полимера, мм Количество вводимого бикарбоната натрияв конус распыла от полимера, мас. % оличествовводимого полимера конус распыла от асплавленого металлаэлектропы Содержание полимера в покрытии,об,2 6О Матери л про волочных элект- родов Порош- кообразный пол- имер Порошко вый по- лимер Рассто яние от точки пересеполиме амм боната от пол имера мас % Содержание полимера в покрытии,10 1738868 аблица Опы час- рбоа тиц бика ната нат мкм5-20 20-.30 Есть Нет 6 3,2 3,2 40 2 Ест 6 6 3.2 Вещество,эндотермически разлагающееся с выделением газов Бикарбонат натрия То же Бикарбонат натрия Бикарбонат натрияСодержание бикарбоната натрия от полимера, мас.% Расстояние от точки вво да полимерадо точки ввода бикарбона та нат ия, мм Продолжение табл. 4 Таблица 5 Наличие пр ницаемости1738868 Таблица 7 Размер частиц веществаа, мкм Опыт Наличиепроницаемости 20-40. 108-120 3,2 60 Есть 65 20-40 108-120 3,2 100 Нет 100 190 108-120 108-120 3,2 3,2 65 65 20-40 20-40 Есть Составитель Л. КазаковаТехред М.Моргентал Корректор А. Осауленко Редактор В. Петраш Заказ 1978 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Наименование вещества, эндотермически разлагающегося с выделениемгазов Бикарбонат аммония ИН 4 НСОз Бикарбонат натрия йаНСОз Персульфат калия КгЗгОо То же.мого вещества в конус распыла от полимера, мас. Расстояние от точки ввода полимера до точки ввода вещества,мм Температура плавления полиэтилена,оСТемпература разложения вещества с выделением газов, С