Высокоскоростное газопламенное напыление

Высокоскоростно́е (сверхзвуково́е) газопла́менное напыле́ние — одна из технологий газотермического напыления защитных покрытий, при которой порошковый материал наносится на подложку на высокой (обычно более 5 скоростей звука) скорости.

Высокоскоростное напыление антикоррозионного покрытия

История

Процесс высокоскоростного газопламенного напыления HVOF был изобретён в 1958 в компании en:Union Carbide (ныне куплена Praxair Surface Technologies, inc)^[1], но впервые был применён только в 1980-х годах, после того, как James Browning изобрёл установку для высокоскоростного напыления. Лицензии на установку были переданы Cabot Corporation, затем компании Deloro Stellite,^[2] чья JetKote стала первой распространённой установкой. Вслед за этим многие компании предложили собственные версии установок: DiamondJet от Sulzer Metco, JP-5000 от TAFA (куплена Praxair), K2 от GTV, что способствовало быстрому распространению технологии. В 1992 Browning запатентовал также метод HVAF, как более дешёвую альтернативу HVOF.^[3]

Технология

Системы высокоскоростного газопламенного напыления делятся по типу оборудования на системы керосин-кислород (HVOF, High Velocity Oxygen Fuel) и системы пропан-воздух (HVAF, High Velocity Air Fuel). С помощью высокоскоростного напыления наносятся покрытия из различных карбидов, хрома, никель- кобальт- и железо-базированных порошков, MeCrAlY. Важным преимуществом технологии является формирование в получаемых покрытиях напряжений растяжения, что позволяет получать более толстые покрытия, чем при других технологиях напыления.

Применение

Ввиду высокой скорости потока газа и расплавленного металла покрытия присутствует очень сильная отдача, что практически полностью исключает возможность ручного нанесения покрытий. Для получения однородного слоя равномерной толщины в промышленности при нанесении покрытия высокоскоростным методом используются специальные роботизированные или механизированные установки. Технология широко применяется для создания твердосплавных покрытий как экологически чистая и более гибкая замена гальванического хромирования, химико-термической обработки для защиты от коррозии и износа плунжеров, штоков компрессоров и запорной арматуры, шиберов, каландровых валов, деталей бурового и нефтедобывающего оборудования, авиационной техники. Технология также применяется для создания подслоя при создании термобарьерных покрытий деталей газотурбинных двигателей.

Типичные материалы, применяемые при напылении — карбиды, MCrAlY, сплавы никеля и железа.

Примечания

1. Handbook of thermal spray technology
2. Архивная копия от 6 августа 2017 на Wayback Machine Thermal Spray:Current Status and Future Trends. Herbert Herman, Sanjay Sampath, and Robert McCune
3. Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine U.S. Patent 5120582

Литература

• Балдаев Л. Х., Борисов В. Н., Вахалин В. А. Газотермическое напыление: Учебное пособие для вузов / Под общ. ред. Л. Х. Балдаева. — М.: Маркет ДС, 2007. — 344 с. — ISBN 978-5-7958-0146-9.