Установка плазменно-дугового напыления покрытий из проволочных материалов plazer 30-pl-w

Назначение

Установка предназначена для нанесения износостойких, коррозионностойких и специальных покрытий, восстановления изношенных деталей машин путем напыления электропроводящих материалов, изготовленных в виде порошковых и компактных проволок диаметром 1,6-1,8 мм. Толщина наносимых покрытий 0,05-5 мм (и более). В качестве рабочих газов применяются сжатый воздух и аргон.

В установке PLAZER 30-PL-W реализуется процесс плазменно-дугового проволочного напыления в аргоновой дуге с интенсивным спутным воздушным обдувом. Здесь дуга горит между вольфрамовым катодом, обдуваемым небольшим расходом аргона и плавящейся токоведущей проволокой, подаваемой за срезом двойного сопла плазмотрона.

Технические характеристики установки

• Потребляемая мощность, кВа не более 30

• Напряжение питающей сети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, В 380

• Напряжение холостого хода, В 160

• Диапазон регулирования рабочего тока, А 100 ?250

• Диапазон регулирования рабочего напряжения, В 30 — 80

• Наибольшая продолжительность включения, ПВ % 100

• Расход воздуха при давлении 0,6 МПа, нм/час 50

• Расход аргона при давлении 0,1 МПа, нм/час 2

• Скорость подачи проволоки, м/мин 5 — 15

• Охлаждение плазмотрона воздушное

• Ресурс сопла и катода плазмотрона,

часов машинного времени не менее 100

• Габаритные размеры, мм. :

— источника электропитания 501 x 478 x 503

— шкафа управления 605 x 605 x 1600

Состав установки

Шкаф управления со специализированным инверторным источником питания

Плазмотрон с регулировочным механизмом

Механизм подачи проволоки

Кабель — шланговый пакет

Блок поджига дуги

В комплект поставки могут входить расходные материалы — специальная порошковая проволока для нанесения износостойких покрытий и восстановления изношенных поверхностей деталей.

Внешний вид оборудования PLAZER 30-PL-W

Шкаф управления с источником электропитания

Плазмотрон

Шкаф управления плазменной установкой PLAZER 30-PL-W включает измерительную, пускорегулирующую и сигнальную аппаратуру.

На лицевой панели шкафа управления размещены: передняя панель специализированного инверторного источника электропитания, приборы для измерения, контроля и регулирования давления и расхода рабочих газов, цифровой индикатор оборотов двигателя механизма подачи проволоки, приборы управления режимами работы установки, схемы запуска плазмотрона, газоподготовки воздуха и аргона, управления двигателем подачи проволоки.

Преимущества процесса нанесения покрытий с помощью установки PLAZER 30-PL-W

Особенностями процесса нанесения износостойких покрытий, который реализуется на установке PLAZER 30-PL-W и основан на распылении плазменной дугой токоведущей проволоки-анода, являются:

O плавление материала проволок происходит в защитной атмосфере аргона;

O дробление расплавленного материала и ускорение дисперсных частиц осуществляется аргоновой плазмой;

O с помощью сверхзвукового потока воздуха, истекающего из кольцевого зазора между соплами плазмотрона, обеспечивается сжатие и ускорение плазменной струи, а также защита напыляемого материала от окисления.

Такие особенности обеспечивают минимальные потери на испарение материала проволок, минимальное его насыщение кислородом и азотом, получение оптимального фракционного состава расплавленных частиц распыляемой проволоки, достижение частицами напыляемого материала максимально высокой скорости при соударении с основой, получение наиболее высокой объемной концентрации напыляемых частиц, минимальный угол раскрытия потока напыляемого материала (несколько градусов).

Это обеспечивает повышенную плотность покрытия (пористость менее 0,5-2,5%), максимальные характеристики его прочности сцепления с основой (не менее 50 МПа при нормальном отрыве), когезионной прочности, а также предотвращение выгорания легирующих элементов в процессе напыления покрытия.

Металлографический анализ подтверждает возможность получения с помощью установки PLAZER 30-PL-W покрытий из высоколегированных проволок с пористостью, близкой к «нулевой». Так, например, на микрошлифах покрытий из порошковой проволоки системы Fe-Cr₃C₂-Al, содержащей в качестве порошкового наполнителя карбид хрома, пор практически нет, заметны только прослойки и включения карбидов.

Подобная картина наблюдается для покрытий из высоколегированной проволоки Fe-Cr-Ni-Mn-Mo-W-C и для других типов износостойких покрытий из композиционных и высоколегированных проволок.

Плазменно-дуговое проволочное напыление износостойких покрытий на шейки оси колесной пары с помощью установки PLAZER 30-PL-W (а)

и шейка оси с напыленным покрытием (б)

Установка PLAZER 30-PL-W в составе производственной линии по нанесению износостойких покрытий на шейки оси колесных пар железнодорожного транспорта

Преимущества установки PLAZER 30PL-W для нанесения покрытий и восстановления изношенных деталей с помощью плазменной следующие:

O процесс напыления не снижает усталостной прочности и других прочностных характеристик обрабатываемых деталей, в отличие от наплавки (нагрев изделия не более 150 °С);

O отсутствие деформации восстановленной детали;

O высокая стабильность процесса напыления и свойств покрытий (ресурс формирующего плазменную дугу сопла и катода не менее 100 часов машинного времени);

O возможность наносить покрытия из различных типов высоколегированных, в т.ч. композиционных (порошковых) проволок, в т.ч. содержащих упрочняющие композиции (карбиды, бориды, оксиды и т.п.) и, таким образом, регулировать значения твердости, износостойкости, коррозионной стойкости и другие эксплуатационные характеристики поверхности деталей;

O установка отличается простотой в эксплуатации, не требует высококвалифицированного персонала;

O при ремонте восстановлении изношенных деталей данная технология позволяет получать отремонтированные детали с ресурсом, превышающим ресурс новой детали при себестоимости процесса ниже 10-30% от цены нового изделия.