Состояние и перспективы детонационного напыления покрытий

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Реферат
    Тема: Состояние и перспективы детонационного напыления покрытий

    Федеральное агентство по образованию

    Государственное образовательное учреждение

    высшего профессионального образования

    Тульский государственный университет

    Кафедра оборудования и технологии сварочного и литейного производства

    Контрольно-курсовая работа

    по дисциплине «Специальные методы соединения материалов»

    на тему:

    «Состояние и перспективы детонационного

    напыления покрытий»

    Выполнил:

    студент гр. 630621

    Иванцов О.В.

    Руководитель:

    канд.техн.наук

    , доц.

    Татаринов Е.А.

    Тула 2006

    С О Д Е Р Ж А Н И Е

    Введение - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

    1. Теоретические основы детонационного напыления - - - - - - - - - - - - - - - -

    1.1. Сущность метода - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

    1.2. Технологические особенности детонационного напыления - - - -

    1.2.1. Тепловые процессы - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10

    1.2.2. Температура контакта - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

    1.2.3. Давление при ударе - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20

    1.3. Физико-химические основы детонационного напыления - - - - - -

    . Установки для детонационно-газового напыления - - - - - - - - - - - - - - - -

    . Перспективы детонационно-газового напыления - - - - - - - - - - - - - - - - -

    3.1. Достоинства и недостатки детонационно-газового напыления

    3.2. Оценка перспективы развития метода

    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 44

    Заключение

    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 48

    Список используемой литературы

    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 49

    В Е Д Е Н И Е

    Под детонацией понимают процесс химического превращения взрыв­чатого вещества при распространении по нему детонационной волны с максимально возможной скоростью, превышающей

    скорость звука в этой среде.

    При детонационно-газовом напылении покрытий используют специ­фический источник нагрева, распыления и ускорения напыляемых час­тиц. Источник представляет собой высокоскоростной

    поток газовой смеси, образующейся в результате направленного взрыва, обуслов­ленного детонацией. Для этого заданное количество газовой смеси способной детонировать, подают в камеру

    зажигания и ствол установки.

    Протекание детонационного взрыва и теплофизические парамет­ры продуктов реакции легко регулируются введением в состав горю­чей смеси различных технологических добавок. Наиболее

    часто ис­пользуют азот, аргон и др. Технологические газовые добавки выполняют и дру­гие функции. В частности, запирают каналы рабочих газов от дейст­вия взрыва, очищают камеру сгорания

    и ствол от продуктов детонации.

    Скорости частиц при этом оказываются достаточно высокими,, чтобы существенно повышать их температуру в момент соударения. При­ведем расчетные значения скорости холодных частиц

    некоторых ма­териалов, при которых происходит их расплавление (с учетом, что кинетическая энергия при переходе в тепловую распределяется поровну между частицей и поверхностью

    напыления).

    1. Теоретические основы детонационного напыления

    1.1. Сущность метода

    Отличительная особенность детонационного напыления –

    циклический характер подачи порошка на поверхность обраба­тываемой детали со скоростью, превышающей скорость звука. Циклический процесс напыления получают с помощью

    детона­ционных установок, принципиальная схема которых представле­на на рис. 1.

    В общем виде детонационные установки состоят из блока 4 подачи напыляющего порошка, включающего порошковый пи­татель и дозирующее устройство; блока 2, служащего для образования

    требуемых газовых смесей и заполнения ими ство­ла детонационной установки с заданной скоростью; блока под-жига 3 и воспламенителя 2, предназначенных для инициирова­ния взрыва рабочей

    смеси; ствола 5, представляющего собой трубу диаметром 20 - 50 мм, длиной 1 - 2,5 м и предназначенно­го для направленного распространения взрывной волны в сторо­ну открытого конца

    ствола.

    Рис. 1 Схема детонационных устройств

    Принцип действия установки состоит в следующем. Из блока 1 газовая смесь подается в ствол 5. Одновременно из порошко­вого питателя через дозирующее устройство (блок 4) заданны­ми

    порциями вдувают газом — азотом или воздухом — мелкодис­персный порошок в газовую смесь непосредственно перед ее за­жиганием, затем воспламенителем 2 поджигают газовую смесь. В результате

    воспламенения и перемещения по каналу горючей смеси происходит ее взрыв с выделе­нием значительного количества тепло­ты и образованием детонационной вол­ны, которая ускоряет и переносит

    че­рез ствол на поверхность детали 6 на­пыляемые частицы 7 со скоростью, оп­ределяемой геометрией ствола и соста­вом газа.

    Процесс формирования покрытий детонационным напылением сложный и недостаточно изучен. Во многом он сходен с процессом плазменного напы­ления. Сходство заключается в том, что

    сцепление частиц с подложкой и между собой может происхо­дить в расплавленном, оплавленном и твердом состояниях. Проч­ность сцепления обеспечивается главным образом за счет

    напы­ления расплавленными и оплавленными частицами, которые рас­текаются и кристаллизуются на поверхности подложки за счет химического взаимодействия. В то же время детонационный про­цесс

    напыления в отличие от непрерывного плазменного являет­ся цикличным, сообщающим частицам порошка более высокие скорости, что определяет особенности механизма формирования

    покрытий.

    При детонационном напылении скорость частиц в отличие от плазменного напыления (100 - 200 м/с) достигает 400 - 1000м/с. Поэтому кроме термической активации существенное влияние на

    механизм и кинетику формирования напыленных слоев оказыва­ет пластическая деформация в зоне соударения частиц и под­ложки. Однако основной вклад в формирование покрытий при напылении

    вносит термическая активация. Опыт применения различных способов напыления, в том числе детонационного, показывает, что для получения удовлетворительного сцепления частиц порошка с

    основой необходимо, чтобы их значительная часть транспортировалась на подложку в расплавленном или оплавленном состоянии. Экспери­ментальные исследования по процессу формирования

    покрытий детонационным напылением показывают, что состояние частиц, находящихся в двухфазном потоке, неоднородно. В начале и се­редине потока они находятся в расплавленном или

    оплавленном состоянии, и температура в контакте с подложкой достигает температуры их плавления. При этом за счет теплоты, выделяе­мой при ударе о подложку частиц, имеющих скорость ~ 400

    м/с, температура в зоне контакта повышается примерно на 100°С.

    При напылении порошковыми материалами с температурой плавления, превышающей температуру плавления основного ме­талла, происходит подплавление последнего. Так, например, при

    нанесении покрытий из оксида алюминия А

    и порошковыми твердыми сплавами типа ВК на коррозионно-стойкие стали по­следние подплавляются и перемешиваются с напыляемыми рас­плавленными частицами порошка, повышая тем самым

    проч­ност...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены