Плазменно-дуговой метод нанесения покрытий

Применяется для напыления покрытий из порошков металлов, оксидов, карбидов, нитридов, боридов и других тугоплавких соединений, из композиционных порошков и механических смесей различных порошков, проволок.

К достоинствам плазменно-дугового способа напыления покрытий относятся:

• возможность получения покрытий из большинства материалов, плавящихся без разложения;
• относительно малое тепловое воздействие на подложку (обычно нагрев последней в пределах 50—150 °С), что позволяет наносить покрытия на поверхность широкого круга материалов, включая пластмассы, дерево, картон и т. п.;
• толщина покрытия может меняться в пределах от 15 мкм до 6 мм и более со средней разнотолщинностью ± 10 %;
• возможность использования для образования струи дуговой плазмы газов различного рода: инертных (аргона, гелия), восстановительных (водорода) и окислительных (воздуха, азота), а также аммиака, природного газа, водяного пара и других газообразных веществ, что в сочетании с применением камер с защитной средой (вакуумом) или защитных насадок позволяет регулировать свойства среды, в которой нагреваются и движутся частицы напыляемого материала;
• возможность гибкого регулирования электрического и газового режимов работы плазменной горелки, в том числе в течение самого процесса напыления, позволяет управлять энергетическими характеристиками напыляемых частиц;
• достаточно высокая производительность процесса, составляющая 3—11 кг/ч для горелок с электрической мощностью 25—40 кВт и 11—25 кг/ч для горелок мощностью 80—120 кВт;
• возможность нанесения покрытия на открытые поверхности практически без ограничения их размеров при условии наличия необходимых средств механизации и обеспечения техники безопасности.

Недостатками плазменно-дугового способа напыления покрытий являются:

• недостаточный в некоторых случаях уровень значений прочности сцепления покрытий с подложкой (обычно 15— 50 МПа при испытаниях на нормальный отрыв);
• наличие пористости (обычно в пределах 2—15%), которая препятствует применению многих плазменных покрытий в коррозионных средах без дополнительной обработки;
• невысокий коэффициент полезного использования энергии плазменной струи при нагреве порошка (2—8%).

Волченко В.Н. "Сварка и свариваемые материалы", т.2.