Система относится к последним поколениям комплексов для газотермического напыления. Идеально вписывается в современные автоматизированные или роботизированные системы нанесения покрытия и позволяет получить непревзойденный контроль процесса, гибкость и высокую повторяемость качества напыления. В качестве горючего система может использовать как газообразное топливо, так и жидкое.
Особенности процесса высокоскоростного напыления
В процессе сверхзвукового газопламенного напыления происходит сгорание кислорода в смеси с газообразным (водород/пропан) или жидким (керосин/этанол) горючим для получения пламени с высокой кинетической энергией. Напыляемый материал в виде порошка доводится в равномерно нагретом потоке горячего газа до расплавленного или частично-расплавленного состояния. Продукты сгорания и порошок ускоряются в сопле Лаваля для получения сверхзвуковых скоростей газа и частиц, которые устремляются к напыляемому объекту. Частицы порошка расплющиваются при взаимодействии с деталью, охлаждаются и затвердевают, образуя покрытие. Сочетание высоких скоростей частиц, равномерного нагрева и малого времени пребывания расплавленных частиц в воздухе позволяет получать очень плотные покрытия с хорошей адгезией.
Сравнение технологий HVOF на жидком (керосин/этанол) и газообразном (водород/пропан) горючем
Общие характеристики | ||
Горючее | Водород, Пропан | Керосин/этанол |
Давление в камере сгорания | ~ 0,55 Па | От 0,55 до 0,83 Па |
Скорость газа | 1800—2100 м/с | 2000—2200 м/с |
Скорость частиц напыляемого материала | 450—600 м/c | 475—700 м/с |
Производительность напыления | До 120 г/мин | До 200 г/мин |
Средняя пористость напыляемых покрытий | ≤ 3% | ≤ 1% |
Адгезия напыляемых покрытий | ~ 70 МПа | ~ 70 МПа |
Средняя толщина напыляемых покрытий | 200—500 мкм | 200—500 мкм |
Уровень шума | 130 дБ | |
Сравнение среднего потребления ресурсов (за 1 час работы) | ||
Горючее |
Водород — 43800 л Пропан — 5280 л |
28 л |
Кислород | 18420 л | 61400 л |
Типичные области применения (HVOF)
Отрасль промышленности | Стандартное применение |
Нефтехимическая | Детали насосов, задвижек, шаровые клапаны, седла вентилей, выхлопные трубы, поршни насосов, гидравлические штоки, шнековые транспортеры |
Общая промышленность | Корпуса насосов, крыльчатки, валы, пластмассовые экструдеры, кулачковые следящие элементы, компенсирующие износ кольца, пригонки для прессов, компоненты для ремонта |
Аэрокосмическая | Антивибрационные полки вентилятора, лопатки компрессора, шпиндели подшипника, замки статора и ротора, шасси, актуаторы, направляющие закрылков, узлы и подшипники вертолетных винтов. |
Электроэнергетика | Промышленные газовые турбины, ковши гидроэлектрических турбин Пельтона, сопла и лопатки, выхлопные вентиляторы |
Автомобильная | Вилки коробок передач, гидравлические штоки, поршни, рулевое управление |
Обработка металлов | Сталелитейные направляющие и валы, вороты для волочения проволоки, пуансоны, резаки листового металла |
Текстильное машиностроение | Направляющие нитей, прижимные валы |
Печатная и целлюлоз-нобумажная | Крышки печатных барабанов, чернильные барабаны, крышки календарных и штамповочных барабанов |
Примеры напыляемых материалов
Состав | Свойства покрытия |
Карбиды | |
WC-NiMoCrFeCo 82/18 | Может применятся если требуется очень плотное и пластичное покрытий с хорошей абразивной, эрозионной и скользящей стойкостью. Обладает высокой коррозионной стойкостью в морской воде с растворенными минеральными и органическими кислотами. Используется для деталей морских конструкций, нефтехимических и прибрежных компонентов. |
WC-Ni 88/12 | Максимальная рабочая температура до 500°С.Покрытие обладает высокой коррозионной стойкостью и высокой пластичностью |
WC-Co 88/12 (Агломерированный и спеченный) | Максимальная рабочая температура до 500°С. Покрытия с высокой твердостью и плотностью, высокая стойкость против абразивного, эрозионного и скользящего износа. Покрытия имеют высокую адгезию. Низкая сопротивляемость окислению и коррозии. Используется для общих задач повышения износостойкости, на валах в целлюлозной промышленности, оборудовании протяжки проволоки, лопатках компрессоров и вентиляторов, уплотнениях и корпусах насосов. |
WC-Co 83/17 | Максимальная рабочая температура до 500°С. Более высокая пластичность, чем у WC-Co 88/12. Твердые, плотные покрытия с хорошей стойкостью к скользящему износу и ударам. Низкая сопротивляемость окислению и коррозии. Хорошая защита от фреттинга и абразивного износа. Используется для напыления различных деталях насосов, антивибрационных полок, лопаток вентиляторов в газовых турбинах, направляющие закрылков, матрицах для экструзии, стекольной промышленности, валах машин для производства бумаги, оборудовании протяжки проволоки. |
WC-Co Cr 86/10/4 | Максимальная рабочая температура до 500°С. Используется во влажных коррозионных средах. Используется для валов, шаровых кранов, нефтедобывающего оборудования. |
WC-CrC-Ni 73/20/7 | Максимальная рабочая температура до 700°С. Покрытия обладают высокой стойкостью к коррозии и окислению. Может быть использован для напыления шиберных задвижек. |
Cr3C2-NiCr 75/25 | Максимальная рабочая температура до 870°С. Специальный порошок, разработанный для напыления валов в металлургической промышленности. |
(Fe,Cr)C-FeNiCrSi 70/30 | Максимальная рабочая температура до 870°С. Покрытия имеют высокую стойкость к скользящему износу. Применяется для напыления на деталях машин, штоках поршней, а также как альтернатива гальваническим покрытиям (твердое хромирование) |
WC-WB-Co 60/30/10 | Обладает защитными свойствами от коррозии и износа. Может использоваться в цинковых ваннах линий непрерывного цинкования. |
Металлы и сплавы | |
CoCrWSiC | Покрытия обладают высокой износостойкостью и стойкость к тепловым ударам, стойкостью против коррозии и активному окислению. Используется для уплотнений валов в паровых турбинах, деталях машин |
NiCrMoNb | Максимальная рабочая температура до 1000 °С, отличная стойкость к окислению и коррозии. Типичное применение: бойлеры и химическая промышленность |
NiCrMoNbAlTi | Подходит для коррозионностойких покрытий. Используется в химической промышленности |
Ni | Максимальная рабочая температура в открытой атмосфере до 530 °С |
NiCr, 80/20 | Хорошая текучесть покрытия |
FeVCrCWMoMnSi | Не обладает защитой от мокрой коррозии. Высокие скользящие свойства для деталей машин, штоков цилиндров и замены твердого хромирования (гальванических покрытий) |
Co 28Mo 8Cr 2.5Si | Применяется для сухого скольжения. Обладает высокой стойкостью против окисления и коррозии. Может быть использован для восстановления шеек валов и направляющих скольжения |
Mo-NiSF 75/25 | Максимальная рабочая температура до 350 °С. Износостойкие покрытия с хорошими скользящими свойствами и низким коэффициент трения. Применяется для поршневых колец и др. |