Плазмотрон УШР-2 для напыления покрытий, Великий Новгород

Плазмотрон УШР-2 предназначен для напыления покрытий из порошковых материалов и проволоки с использованием плазмообразующих газов: аргон, азот, гелий, смеси аргона с азотом, аргона с водородом и др.

Плазмотрон может быть использован в комплекте с источником питания, имеющим напряжение холостого хода не менее 120 В, например, в установках плазменного напыления УПУ-3Д, УПУ-8М и других.

Плазмотрон позволяет получать покрытия из металлов, сплавов, керамики, металлокерамики и различных композиционных материалов.

Плазмотрон, внешний вид которого показан на рис.1, выполняется в 3-х вариантах, имеющих различное технологическое назначение.

Исполнение 1 - для нанесения теплозащитных покрытий из тугоплавких оксидов (оксид алюминия, оксид циркония), жаростойких покрытий из интерметаллидов систем Ni(Co)–Cr–Al–Y и особо тугоплавких металлов и карбидов, крупнодисперсных и труднорасплавляемых порошков. Порошок вводится в анодное пятно электрической дуги.

Исполнение 2 - для напыления покрытий из материалов с относительно невысокой температурой плавления, таких как медь, алюминий, баббит, псевдосплав алюминий-олово АО-20, самофлюсующиеся твердые сплавы системы Ni–B–Cr–Si и др. порошок подается на срез сопла плазмотрона.

Исполнение 3 - для напыления покрытий из проволоки молибдена, вольфрама, меди, алюминия, различных марок сталей, баббита; проволока подается на срез сопла плазмотрона.

Плазмотрон комплектуется насадкой для охлаждения деталей и подачи напыляемых материалов на срез сопла, кабель-шлангами длиной от 4 до 10 метров для подключения к установке плазменного напыления, специальным инструментом и запасными сменными деталями.

Применение плазмотрона для напыления покрытий

Плазмотрон УШР-2 используется в течение 12 лет для напыления покрытий в различных отраслях промышленности при работе в составе установок УПУ-3 и УПУ-8М.

Значительное применение плазмотрон получил для напыления теплозащитных покрытий на основе керамики из диоксида циркония типа ЦИ-7 на внутренние и наружные поверхности деталей камер сгорания, жаровых труб газотурбинного двигателя ГТ-009 для тепловых электростанций, литейных форм и других высокотемпературных назначений. Покрытия из диоксида циркония толщиной до 1 мм были апробированы для теплоизоляции днища поршней из сплавов алюминия и титана. Получено покрытие из диоксида циркония толщиной 2 мм для теплоизоляции деталей из графита. Путем послойного напыления керамического покрытия из диоксида циркония и сварочного флюса ОСЦ-45 на судостроительном заводе «Северная Верфь» апробировано изготовление подкладок для сварки с обратным формированием шва. Было достигнуто стабильное качество обратного шва при автоматической и полуавтоматической сварке секций судов. С использованием УШР-2 был отработан стабильный и производительный процесс напыления износостойких покрытий из молибденовой проволоки диаметром 0,5-2 мм на поршни и поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания, кольца торцевых уплотнений. Нанесением покрытий из баббита Б83, Б88, псевдосплава алюминий-олово АО-20 из проволоки и порошка плазмотрон позволяет изготавливать радиальные, радиально-упорные и упорные подшипники скольжения для различных назначений. Толщина напыленного баббита находится в пределах от 2 до 5 мм. Нанесением порошка титана грануляцией до 300 мкм отработана технология получения пористых покрытий на титановые имплантаты тазобедренного и локтевого суставов. При напылении уплотнительных покрытий для деталей компрессора ГТД авиационных двигателей коэффициент использования порошка 20Б при использовании грануляции до 315 мкм по сравнению с плазмотроном ПП-25 повышается с 17-30% до 50-60%.

Технические характеристики

Номинальная мощность, кВт

30-40

Максимальная мощность, кВт

60

Максимальный ток, А

600

Род тока

постоянный

Рабочее напряжение на плазмотроне, В

30-110

Плазмообразующий газ

Ar, N2, He, Ar+N2, Ar+H2

Расход плазмообразующего газа, г/с

0,42-2,14

м3/ч

1,2-6,0

Производительность по напыляемому материалу, кг/ч

2-15

Расход охлаждающей воды, м3/ч

0,60-0,72

Давление охлаждающей воды, МПа

0,4-1,2

Ресурс работы электродов, ч

30-100

Габариты, мм: длина

ширина

120-180

65

высота

65

Минимальный внутренний диаметр напыляемой детали «на проход», мм

120

Средний срок службы

3-5 лет