Исследование влияния режимов электро- дугового напыления на структуру и свойства псевдосплавных покрытий

Abstract

Проведено исследование влияния условий электродугового напыления на структуру и свойства псевдосплавного покрытия сталь–медь. Для определения степени влияния факторов напыления на характеристики покрытия использовали метод многофакторного планирования эксперимента. Анализ сплетов показал, что при всех исследуемых режимах напыления при столкновении с основой капли металла находятся в жидком состоянии. Получены регрессионные уравнения, связывающие технологические режимы напыления (скорость подачи проволок, напряжение, расход сжатого воздуха, дистанция напыления) с твердостью, содержанием в покрытии стальной и медной составляющих, оксидов и пор. Установлено, что в покрытиях, полученных распылением проволок стали и меди одинакового диаметра, содержание меди в общем объеме покрытия зависит от тепловложения в распыляемый материал и при 0,6…1,0 МДж/кг составляет около 35 об. %, а при 1,4…2,2 МДж/кг около 22 об. %. Вероятными причинами снижения содержания меди являются выгорание (испарение) и окисление меди в процессе распыления ввиду ее перегрева выше точки плавления. Наиболее действенным методом сокращения потерь меди за счет ее выгорания при напылении псевдосплавного покрытия сталь–медь является снижение степени нагрева напыляемых частиц и увеличение их скорости за счет увеличения расхода сжатого воздуха и снижения тепловложения в распыляемый материал. Наилучший комплекс структуры и свойств электродуговых псевдосплавных покрытий сталь–медь по показателям сохранения соотношения компонентов (1:1), пористости (8 об. %), степени окисления (21 об. %) и твердости (2700 МПа) получили в случае напыления при тепловложении в проволоку 1,0 МДж/кг и расходе сжатого воздуха 126 м³/ч.