Технология электродуговой металлизации

Для выполнения металлизации применяется косвенная электродуга, горящая между токопроводящими проволочными элементами. Металл электрода, нагретый до капельного состояния, распыляется на обрабатываемое изделие струей защитного газа либо сжатого воздуха. По мере расплавления присадки одновременно поступают в область дуги двумя парами роликов. Антикоррозионная защита способом металлизации характеризуется: малыми энергозатратами; высокой производительностью и эффективностью расхода распыляемой присадки; возможностью создания покрытия толщиной до 15 мм без ограничения по размерам деталей; небольшое температурное воздействие на основной материал обрабатываемых изделий; надежность, простота обслуживания оборудования; возможность полной или частичной автоматизации процесса, создания поточных линий. Металлизация при помощи электродуги имеет и недостатки: ограниченность ассортимента присадочного материала; содержание в покрытии большого количества оксидов, снижающих ударную прочность; недостаточно высокую прочность сцепления с основным материалом; высокую пористость слоев, препятствующую постоянной эксплуатации изделий в подверженных коррозии средах без дополнительной защиты.

Технология процесса обработки металла

Поступление расплавляемых присадочных проволок сечением 1,5–2 мм производится сквозь отверстия в горелке. Между присадочными стержнями возбуждается электродуга, являющаяся причиной их расплавления. Из сопла, расположенного посередине прибора для металлизации, выходит сжатый воздух, подхватывающий мелкие расплавленные капли металла и переносящий их на обрабатываемую поверхность. Для распыления и переноса расплава обычно используется сжатый воздух. Если в качестве присадочного материала для электродугового покрытия используется нержавеющая сталь либо алюминиевые сплавы, то применяется азот. Интенсивность поступления разжиженной присадки при электродуговой металлизации подбирается в соответствии с требуемым режимом дуги, влияющим на расстояние между проволочными элементами. Электродуговые металлизаторы имеют следующие стандартные режимы работы: напряжение – 24–35 В; сила тока – 75–200 А; давление подаваемого воздуха – 0,5 МПа; выработка аппаратов – 30–300 г/мин. Процесс электродуговой металлизации стабилен при постоянном токе, позволяет создавать напыления с тонкозернистой структурой. На рисунке указаны основные элементы металлизатора: 1 – дюзы; 2 – точка проведения присадочного материала; 3 – точка выхода сжатого воздуха.

Подлежащая металлизации поверхность предварительно очищается от масел, загрязнений, очагов коррозии. Подготовку крупных изделий выполняют с применением песко- или дробеструйной очистки после предварительного обезжиривания. Для повышения сцепления временной период между окончанием подготовительных работ и выполнением электродугового покрытия должен составлять не более 120 минут. Для минимизации температурных напряжений и недопущения перегрева изделий послойная металлизация осуществляется с перерывами для остывания и формирования покрытия. Металл сначала наносится на участки изделия в местах резких переходов, галтелей, углов, выступов или уступов. Затем выполняется металлизация основных площадей при условии равномерного нанесения присадки за один либо несколько проходов. Необходимый вид, размеры и формы изделия получают после электродугового распыления при завершающей обработке.