CC BY
8АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛИЗАЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Измалков А.А. аспирант, Коломейченко А.В., Логачев В.Н.
Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина,
Орел, izmalckow. aleks2012@yandex. ru
DOI: 10.24411/9999-004A-2019-10067
В мировой практике восстановления деталей техники значительное распространение получила электродуговая металлизация (ЭМ), как один из самых технологичных, производительных, качественных методов металлопокрытий. Несмотря на обширный объем выполненных исследований по ЭМ, ее извечной проблемой, которая остается до конца нерешенной, является низкая адгезионная прочность.
Для решения данной проблемы предлагается использовать метод аэрозольного флюсования (АФ) при ЭМ. Сущность метода аэрозольного флюсования, заключается в том, что в факел диспергированного расплавленного электрической дугой металла вводится вместе со сжатым воздухом аэрозоль, представляющая собой водный раствор химических неорганических материалов, которые при растворении в воде прошли этап электролитической диссоциации.
В качестве материала для проведения исследований адгезионной прочности электрометаллизационных покрытий (ЭМ-покрытий) применяли сварочную проволоку Св-08Г2С, а для приготовления аэрозоли использовали дистиллированную воду и флюс состоящий из кальцинированной соды Na2CO3, тетратбурата натрия Na3AlF6 и криолита Na2B4O7. Покрытия наносили на сталь 18ХГТ. Для исследований были выбраны два флюса со следующим содержанием компонентов: флюс №1 CNa2CO3=42 г/л, CNa3AlF6=6 г/л, CNa2B4O7=12 г/л и флюс №2 CNa2CO3=42 г/л, CNa3AlF6=6 г/л, CNa2B4O7=16 г/л.
Адгезионную прочность нанесенных ЭМ-покрытий, определяли штифтовым методом. Суть метода заключается в определении величины разрушающего усилия при вытягивании штифта в направлении по нормали к его торцевой поверхности, на которую нанесено ЭМ-покрытие. Образец (рис. 1) состоит из штифта и шайбы с захватным устройством в виде отверстия.
м
б)
Рис. 1. Образец для исследования адгезионной прочности ЭМ-покрытий: а)
схема; б) общий вид.
Штифт, в сборе с шайбой устанавливали в устройстве для закрепления образца и предварительно проводили струйно-корундовую обработку. ЭМ-покрытие наносили на рабочую поверхность образца при его равномерном перемещении вокруг своей оси (рис. 2).
Рис. 2. Образец (в сборе) для определения величины адгезионной прочности
ЭМ-покрытия.
Сравнительный анализ полученной адгезионной прочности в зависимости от используемых флюсов и содержащихся в них компонентов (рис. 3) показал, что у ЭМ-покрытий, нанесенных с применением АФ (60...66 МПа), она в 2,1 - 2,2 раза выше, чем у аналогичных покрытий, полученных без АФ (30 МПа).
Рис. 3. Значения адгезионной прочности ЭМ-покрытий: 1 - Св-08Г2С (без АФ);
2 - Св-08Г2С + АФ (флюс №1); 3 - Св-08Г2С + АФ (флюс №2).
Повышение адгезионной прочности ЭМ-покрытий, полученных с применением АФ, объясняется раскисляющим действием углерода. Под действием высокой температуры электрической дуги происходит термическая диссоциация с выделением активных элементов с С, СО и последующий карботермический процесс, то есть происходит раскисление железа при расплавлении стальной проволоки в дуге металлизатора, в результате чего с подложкой контактирует более чистый диспергированный металл, что повышает прочность его сцепления с материалом основы.
Таким образом, данные исследований адгезионной прочности ЭМ-покрытий, подтверждают, что за счет применения АФ при ЭМ адгезионная прочность ЭМ-покрытий увеличивается. Наибольшее значение адгезионной прочности (66 МПа) получено на флюсе № 2.
