Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий

Проведен сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного устройства для газотермического напыления покрытий с серийно выпускаемыми HVOF установками. Отличительной особенностью кумулятивно-детонационного устройства является наличие двух камер, где происходит сгорание горючих смесей с ча...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2009
Main Authors: Тюрин, Ю.Н., Погребняк, А.Д., Колисниченко, О.В.
Format: Article
Language:Russian
Published: Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2009
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7948
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:равнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий / Ю.Н. Тюрин, А.Д. Погребняк, О.В. Колисниченко // Физическая инженерия поверхности. — 2009. — Т. 7, № 1-2. — С. 39-45. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859716906723835904
author Тюрин, Ю.Н.
Погребняк, А.Д.
Колисниченко, О.В.
author_facet Тюрин, Ю.Н.
Погребняк, А.Д.
Колисниченко, О.В.
citation_txt равнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий / Ю.Н. Тюрин, А.Д. Погребняк, О.В. Колисниченко // Физическая инженерия поверхности. — 2009. — Т. 7, № 1-2. — С. 39-45. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
collection DSpace DC
description Проведен сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного устройства для газотермического напыления покрытий с серийно выпускаемыми HVOF установками. Отличительной особенностью кумулятивно-детонационного устройства является наличие двух камер, где происходит сгорание горючих смесей с частотой 10 – 30 Гц. Простоте в обслуживании технологическое оборудование обеспечивает низкую стоимость и высокую эффективность процесса напыления и экономное использование материально-энергетических ресурсов. Проведено порівняльний аналіз ефективності кумулятивно-детонаційного пристрою для газотермічного напилення покриттів HVOF установками, які серійно випускаються. Відмінною рисою кумулятивно-детонаційного пристрою є наявність двох камер, де відбувається згоряння горючих сумішей із частотою 10 – 30 Гц. Простоті в обслуговуванні технологічне встаткування забезпечує низьку вартість і високу ефективність процесу напилення та ощадливе використання матеріально-енергетичних ресурсів. A comparative analysis was performed for a cumulative-detonation device, which is applied for coating deposition, and HVOF devices of serial production. A peculiar feature of the cumulative-detonation device is an availability of two chambers, in which combustion mixtures are burning with 10 to 30 Hz frequency. Being simple in servicing, this technological equipment has a low cost and can provide highly efficient deposition process, allowing simultaneously essential economy of materials and energy.
first_indexed 2025-12-01T08:12:48Z
format Article
fulltext ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 1-2, vol. 7, No. 1-2 39 ВВЕДЕНИЕ Преимуществами высокоскоростного газо- пламенного метода HVOF по сравнению с другими методами газотермического напыле- ния являются достаточно высокая скорость частиц (до 750 м/с) и минимальная порис- тость получаемого покрытия (1 – 4%). На практике широко используются такие выпус- каемые серийно устройства HVOF как, JP- 5000/8000 (Tafa-Praxair, USA), DJ 2600/2700 (Sulzer Metco, USA), Intelli-Jet (Solid Spray Technologies, USA), HV 50 HVOF (Flame Spray Technologies, the Netherlands) и другие. Как пример удачного совершенствования устройства HVOF можно привести горелку TOPGUN®AIRJET [1], которая может распы- лять порошки и проволоки. Национальный институт металлов (NIMS) в Японии разра- ботал насадку на устройство для HVOF [2], которая снижает температуру рабочего газа. В эту насадку дополнительно подают до 30 м3/час азота. Наиболее интересна горелка HVAF-Intelli-Jet, которая представлена Joint Stock Company “Mashprom” (Екатеринбург, Россия) [3]. Эта горелка использует более 300 м3/час воздуха и до 16 м3/час пропилена. Охлаждение горелки осуществляется компо- нентами горючей смеси, что повышает ее эко- номичность. К недостаткам известных устройств и тех- нологий HVOF относится то, что они энерго- емки и используют газы под давлением 4 МПа. Это усложняет системы управления газами, повышает требования к безопасности и снижает эффективность газобаллонных систем. Анализ расходов энергии и газов в устройствах для газотермического нанесения покрытий показывает (табл. 1), что HVOF технология на каждый килограмм покрытия затрачивает более 10 м3 компонентов горючей газовой смеси. Это необходимо для создания в камере сгорания высокого давления и, как следствие, формирование в сопле устройства для HVOF высокоскоростной струи газа. Но, этот газ имеет избыточную тепловую мощ- ность, которая отрицательно влияет на про- цесс формирования покрытия, снижает эф- фективность напыления и увеличивает за- грязнение атмосферы. Кроме того, высокая плотность энергии в сопле устройства сильно ограничивает его работоспособность, до 5 – 10 часов. Борьба за увеличение работоспособ- ности сопел и всего устройства усложняет и делает более энергозатратными системы ох- лаждения. Анализ стоимости покрытия, при использовании HVOF установок показал, что текущие материально-энергетические затра- ты на напыление установками HVOF соизме- римы со стоимостью порошка и составляют 80 – 110 долларов на напыление одного килограмма покрытия [4]. При расчете учи- тывалась стоимость компонентов горючей смеси, инертного газа, воздуха, электричес- кой энергии и отчисления за стоимость обо- рудования. В табл. 1 приведено сравнение основных параметров разработанного нами СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ КУМУЛЯТИВНО-ДЕТОНАЦИОННОГО И HVOF УСТРОЙСТВ ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ Ю.Н. Тюрин*, А.Д. Погребняк**, О.В. Колисниченко* *Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины (Киев) Украина **Сумской институт модификации поверхности Украина Поступила в редакцию 03.04.2009 Проведен сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного устройства для газотермического напыления покрытий с серийно выпускаемыми HVOF установками. Отличительной особенностью кумулятивно-детонационного устройства является наличие двух камер, где происходит сгорание горючих смесей с частотой 10 – 30 Гц. Простоте в обслужи- вании технологическое оборудование обеспечивает низкую стоимость и высокую эффективность процесса напыления и экономное использование материально-энергетических ресурсов. ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 1-2, vol. 7, No. 1-240 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ КУМУЛЯТИВНО-ДЕТОНАЦИОННОГО И HVOF УСТРОЙСТВ ... кумулятивно-детонационного устройства (CDS) и нескольких серийно выпускаемых устройств HVOF. Практически все устройства HVOF расхо- дуют 30 – 50 кВ электрической энергии на работу системы охлаждения. Высокая эффек- тивность покрытия окупает затраты на мате- риалы и электрическую энергию, но пробле- ма выбросов в атмосферу парниковых газов и аэрозолей остается. Известные технологии напыления покрытий сопровождаются боль- шими выбросами парниковых газов и аэро- золей, что усложняет и удорожает устройства для их нейтрализации. Известно, что для формирования качест- венных покрытий необходимо не допускать перегрева наносимого материала и обеспе- чить его кинетической энергией, необхо- димой для пластического деформирования, а также создания высокой адгезионной и ко- гезионной прочности. В устройствах HVOF большая тепловая мощность газа обусловлена необходимостью повышения его давления в камере и обеспечения высокоскоростного ис- течения через сопло, имеющее небольшое се- чение. В настоящее время достаточно активно развивается направление Cold Spraying – тех- нологии напыления покрытий из пластичных материалов с использованием высокоскорос- тной струи инертного газа или воздуха. Для повышения эффективности технологии газ нагревают. Несмотря на высокую энергоем- кость, затраты только на нагрев газа состав- ляют – 10 ÷ 35 кВ [6], эта технология эффек- тивна для специального применения и посто- янно совершенствуется [7 – 9]. Системы для холодного нанесения покрытий обеспечива- ют высокоскоростную струю газа за счет его сжатия под высоким давлением – 1 ÷ 3 МПа и истечения из сопла ограниченного диа-мет- ра. Альтернативой технологиям Cold Spraying и HVOF служат импульсные, например дето- национные системы, которые обеспечивают формирование высокоскоростной струи газа, имеющего достаточно низкую тепловую мощность. В импульсных системах высокая мощность струи газа имеет преимущественно кинетическую составляющую. В этих струях порошки приобретают большую кинетичес- кую энергию без перегрева. Это обеспечивает формирование ламельной структуры покры- тия на твердой подложке. Низкая тепловая мощность, высокая скорость газа и порош- кового материала позволяет не перегреваться соплу, что увеличивает его работоспособ- ность на несколько порядков. Проведенный анализ показывает, что для газотермического нанесения покрытий наи- более эффективно использовать технологии, где осуществляется детонационное сгорание горючих смесей. В данном случае большая часть энергии затрачивается на ускорение продуктов сгорания, что обеспечивает их высокую скорость с минимальным нагревом. Известны детонационные устройства раз- личной конфигурации. Например, Aerostar Coatings использует высокочастотные уст- ройства HHDS [10]. В России ОАО “Нии- Химмаш” (г. Новосибирск) производит и ак- тивно продвигает на рынок устройства типа “Гром”. На Украине широко используют установки типа “Perun”. Эти устройства ис- Параметры напыления Единица измере- ния Название устройств для высокоскоростного газопламенного напы- ления (HVOF) CDS Jet-DJ9W [4] JP500 [4] DZ900E [5] Азот Кислород Воздух м3/час м3/час м3/час 0,8 1,8 – 0,8 60 – – 20 2 – 3,5 2,3 Пропан Метан Керосин Пропилен м3/час м3/час л/час м3/час – 12 – – – – 19 – 5,4 – – – 0,7 – – – Электричество кВт 7* 10* 28** 3** Сопло устройства шт/час 0,12 0,12 0,1 0,001 Ким Производи- тельность % кг/час 55 - 70 3,2 40 -60 3 60 -70 3 80 1 Дистанция напыления мм 250 - 300 300 - 400 150 - 200 30 - 80 Таблица 1 Основные параметры устройств при напылении металлокерамических покрытий * Затраты электроэнергии включают затраты на работу компрессора, осушителя воздуха и пульта управления. ** Затраты электроэнергии включают затраты на работу компрессора, пульта управления и систе- мы охлаждения ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 1-2, vol. 7, No. 1-2 41 пользуют для нанесения покрытий из твердо- го сплава, металлокерамики и пр. К недостат- кам детонационной технологии, можно от- нести небольшую производительность и ог- раничения по использованию компонентов горючей смеси. В детонационной технологии используют смеси близкие к стехиометрии. Это не позволяет формировать низкотемпера- турные газовые струи. Кроме того, имеются ограничения по созданию струи с восстано- вительным составом продуктов сгорания. Разработаны устройства, где продуктам дето- национного сгорания горючих газовых сме- сей придают дополнительную кинетическую и тепловую энергию, используя мощный преобразователь электрической энегргии (до 20 кВт), который подключался к специаль- ному электроду в детонационной камере [11]. Мы предлагаем новую конструкцию энергосберегающего кумулятивно – детонационного устройства для нанесения покрытий [12], которое обеспечивает формирование качественного покрытия при меньших затратах электроэнергии и компо- нентов горючей газовой смеси (см. табл. 1). ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА CDS В кумулятивно-детонационном устройстве реализован режим детонационного сгорания горючих смесей. Устройство состоит (рис. 1) из детонаци- онной камеры – 1, где реализуется детонаци- онный режим сгорания горючей газовой сме- си. Кроме того, устройство содержит кумуля- тивно-детонационную камеру – 2, работаю- щую с использованием горючих смесей лю- бой концентрации, что позволяет формиро- вать высокоскоростную струю газа с избыт- ком азота, углерода и т.д. Цилиндрическое сопло – 3 предназначено для нагрева и уско- рения порошковых материалов. Оно изготав- ливается из медных трубок и может иметь любую конфигурацию сечения и выходной диаметр от 10 до 30 мм. Кроме того, CDS име- ет узел – 4 для ввода и газовой отсечки газо- порошковой смеси, автомобильную свечу за- жигания – 5 для инициирования детонацион- ного режима сгорания, и систему трубопро- водов – 6 для ввода компонентов горючей газовой смеси. Существенным отличием работы кумуля- тивно-детонационного устройства от детона- ционного является то, что в нем осуществля- ется суммирование энергии продуктов дето- национного сгорания горючих газовых сме- сей от нескольких специально профилиро- ванных детонационных камер. Кумуляция энергии позволяет сформировать высокоско- ростной поток рабочего газа, имеющий не- сколько ударных волн, что обеспечивает эф- фективное взаимодействие их с порошковым материалом. Это обеспечивает рациональное использование энергии горючей газовой сме- си. Скорость и температура продуктов сгора- ния зависят только от режима сгорания в каж- дой из камер. Экспериментальные работы показали, что сопла кумулятивно-детонационного устройс- тва имеют работоспособность более 1000 ча- сов. Высокая частота инициирования сгора- ния (15 – 30 Гц) в CDS обеспечивает возмож- ность осуществления квазинепрерывной тех- нологии нанесения покрытий, что позволяет использовать стандартные устройства для по- дачи порошков и газов. Низкая тепловая мощ- ность продуктов сгорания делает возможным формирования покрытия с небольшой дис- танции (10 – 60 мм), что существенно по- вышает эффективность напыления, снижает окисление и потери напыляемого материала. Имеется возможность нанесения покрытий на изделии маленького размера и с тонкими стенкам (0,3 – 1,0 мм), что увеличивает об- ласть применения технологии. Технология импульсная, продукты сгорания и порошок имеют контакт со стенками устройства 1 – 2 – 10–3 сек, что снижает тепловую напряжен- ность стенок и, соответственно, затраты на их охлаждение. Кроме того, использова- ние исходных газов низкого давления 0,1 – 0,2 МПа позволяет комплектовать пульты уп- Рис. 1. Вид кумулятивно-детонационного устройства для нанесения покрытий Ю.Н. ТЮРИН, А.Д. ПОГРЕБНЯК, О.В. КОЛИСНИЧЕНКО ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 1-2, vol. 7, No. 1-242 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ КУМУЛЯТИВНО-ДЕТОНАЦИОННОГО И HVOF УСТРОЙСТВ ... равления соответствующими дешевыми уст- ройствами, что снижает их стоимость и, са- мое главное, повышает безопасность ведения работ. Использование технологических газов низкого давления существенно повышает эф- фективность использования газобаллонных систем. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ Для оценки диапазона фракций порошка усваиваемых при нанесении покрытий с ис- пользованием CDS был взят порошок: ПC-12НВК-01 (Ni-основа; Cr – 14 – 20%; B – 3,5%; Si – 4,3%; Fe < 7%; C – 0,8%, WC – 35%). Фракция порошка: 40 мкм – 50%; 40 – 63 мкм – 15%; 63 – 80 – 7%; +80 мкм – 28%. Использование механической смеси с большим разбросом по сечению фракций по- зволяет оценить возможность нагрева и ус- корения порошков различных фракций. Рас- стояние от среза сопла СDS до поверхности образца – 50 мм, скорость перемещения об- разца 13 мм/сек. Покрытие наносилось по- слойно за пять проходов, толщина слоя за один проход составляла 30 мкм. В качестве материала подложки использовали медь М1. Расход газов при нанесении покрытия сос- тавлял – GC3H8 = 0,47 м3/ч; GО2 = 2,6 м3/ч; Gвозд. = 3,13 м3/ч. Порошковый питатель обеспечивал при нанесении покрытий расход порошка 1,0 кг/час. Частота следования им- пульсов – Ѕ = 12 Hz. В качестве транспор- тирующего газа использовался воздух. На рис. 2, 3 приведен поперечный вид по- крытия из ПC-12НВК-01. При анализе по- крытий на сканирующем микроскопе наблю- дается перемешивание материала покрытия и подложки в слое, размер которого превос- ходит в 3 раза фракцию напыляемого порош- ка. В переходной зоне наблюдается до 52% меди (табл. 2) [13]. Часть порошкового материала глубоко (до 100 мкм) проникла и прочно соединена с материалом подложки, см. рис. 2. По-види- мому, скорость дискретных частиц порошка так высока, что при столкновении с подлож- кой образуются напряжения превосходящие предел прочности материала подложки. На- блюдается также перемешивание материалов покрытия и подложки. В покрытии видны твердые включения, характерные для карби- дов вольфрама. Основная масса порошка материала покрытия деформирована и плот- но упакована, но имеются включения в виде холодных, недеформированных порошинок, большого сечения > 50 мкм, рис. 3. Порис- тость покрытия обусловлена наличием не- деформированных частиц, которые при под- готовке шлифа выкрашивались. Экспериментальные исследования пока- зали, что коэффициент использования мате- риала, при нанесении покрытий из порошка ПC-12НВК-01, составляет только 50%. Боль- Рис. 2. Вид косого шлифа (7°) покрытия из порошка ПC-2НВК-01 на медной подложке. Рис. 3. Сечение покрытия ПC-12НВК-01 с видом на отпечаток выкрошенной частицы порошка. ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 1-2, vol. 7, No. 1-2 43 шая часть порошка не успевает прогреваться в сопле CDS и отражается от твердой поверх- ности покрытия. Некоторые частицы порош- ка, деформируя поверхность, внедряются в слой покрытия, но не образуют компактного материала. Частицы материала, имеющего размер ниже 40 мкм, прогреваются и при фор- мировании покрытия деформируются, обра- зуя плотный материал с включениями карби- дов вольфрама. На основе проведенного эксперимента бы- ло сделано заключение, что дисперсность по- рошкового материалы для нанесения покры- тий с использованием устройства CDS долж- на быть в пределах 20 – 40 мкм. Для дальнейшего проведения работ был взят стандартный порошок, используемый в устройствах HVOF, имеющий дисперсность 20 – 40 мкм (AMPERIT 584.054 Cr3C2-NiCr 75% – 25%). На основе опубликованных ре- зультатов проведена сравнительная оценка эффективности разработанного устройства CDS с известными устройствами HVOF. Покрытия наносили на образцы из матери- ала ст. 3. Расход газов при нанесении покры- тия составлял – GC3H8= 0,57м3/ч; GО2= 2,6м3/ч; Gвозд. = 1,8 м3/ч. Производительность – 0,8 кг/час. Расход транспортирующего газа (воздух) – 0,65 м3/ч. Частота следования им- пульсов – Ѕ = 12 Hz. Металлографический анализ показал, что при толщине покрытия 0,3 мм, твердость HV(300) =1000 – 1200 МПа (рис. 4). Коэффи- циент использования материала свыше 80%. Металлографический анализ показывает, что покрытие Cr2C3-NiCr плотное (порис- тость < 1,8%), имеет хорошее прилегание к подложке (рис. 5). Под слоем покрытия про- сматриваются деформированные зерна под- ложки, что, по-видимому, является следст- Элемент Концентрация элементов, интегральное значение в масс.% Покрытие Переходнаязона Подложка С 1,11 0,77 – Al 0,10 1,42 – Si 2,31 0,84 – Cr 19,88 8,77 – Fe 4,09 1,55 – Co 3,21 1,86 – Ni 59,60 25,81 – W 9,71 7,06 – Cu – 51,93 100 Таблица 2 Распределение химических элементов Рис. 4. Микротвердость покрытия, полученного CDS из порошка (AMPERIT 584.054 Cr3C2-NiCr). Рис. 5. Вид шлифа покрытия из порошка Cr2C3-NiCr, нанесенного кумулятивно-детонационным устройст- вом. а) – вид границы покрытия Х250 после травления основы в 3% HNO3; б) – вид покрытия Х400 после электролитического травления в хромовом ангидриде. а) б) Ю.Н. ТЮРИН, А.Д. ПОГРЕБНЯК, О.В. КОЛИСНИЧЕНКО ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 1-2, vol. 7, No. 1-244 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ КУМУЛЯТИВНО-ДЕТОНАЦИОННОГО И HVOF УСТРОЙСТВ ... вием соударения высокоэнергетических и достаточно твердых порошинок с подложкой. Материал покрытия содержит хорошо дефор- мированные дискретные частицы исходного материала, без трещин и крупных пор. В настоящее время опубликовано достато- чно много информации об исследованиях и отработки HVOF технологий нанесения жа- ропрочных покрытий. Например [14], при на- несении 1,5 кг/час порошка Cr3C2-NiCr рас- ход пропана составлял 5,2 м3/час, кислорода – 18 м3/час и воздуха – 24 м3/час. Покрытие имело толщину 200 мкм и твердость HV300 = 840 ± 73. В статье [15] приведены результаты нанесения покрытий из порошка Cr3C2-NiCr с использованием HVAF технологии, где оки- слителем является воздух. При расходе по- рошка 2 кг/час потребление керосина состав- ляло 23 кг, а воздуха – 200 м3/час. Твердость полученного покрытия HV300 = 1150 МПа. Сравнительный анализ основных, техничес- ких и экономических параметров технологий газотермического напыления покрытий Cr3C2-NiCr показывает преимущество CDS. При использовании CDS для получения по- крытий из стандартного порошка Cr3C2-NiCr расход пропанокислородной смеси составлял 3,17 м3 на 0,8 кг покрытия. По данным [4, 5, 14, 15] на напыление 1 кг покрытия такого же качества расходуется 10 – 25 м3 горючей смеси. Кроме того, все эти системы энергоем- ки и требуют активного охлаждения. Суммар- но затрачивается 30 – 50 кВт на работу ком- прессора высокого давления и систем охлаж- дения. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Был проведен сравнительный анализ экспе- риментальных исследований, нового кумуля- тивно-детонационного CDS и известных HVOF устройств для газотермического нане- сения покрытий. Известно, что, например, для напыления покрытия из порошка Cr3C2- NiCr стандартным устройством HVOF, ис- пользуют более 10 м3 компонентов горючей смеси на 1 кг покрытия. Кумулятивно-детона- ционное устройство расходует на 1 кг покры- тия около 4,0 м3 кислородно-пропановой газовой смеси. Для комплектации устройств CDS используется стандартное оборудование и приборы низкого давления до 0,2 МПа, что обеспечивает безопасность и более полное использование газов из баллонов. В устройст- ве CDS сгорание рабочей смеси осуществля- ется с высокой частотой, что обеспечивает возможность реализации квазинепрерывной технологии газотермического напыления покрытий и комплектацию его стандартными порошковыми питателями, используемыми для работы в плазменных устройствах. Из- вестно, что в HVOF устройствах используют газы высокого давления (4 МПа), что повы- шает стоимость газовых пультов, снижает эф- фективность работы газобаллонных систем и предъявляет повышенные требования по безопасности работ. Низкая тепловая мощность, а также низкие давление газов и затраты энергетических ресурсов упрощают оборудование и обеспе- чивают создание простой и работоспособной конструкции технологического устройства CDS. Сменным соплом служит стандартная трубка, работоспособность которой выше 1000 часов и стоимость в десятки раз ниже, чем сопла HVOF. Высокая скорость обеспечивает переме- шивание порошка с материалом подложки, что гарантирует высокую работоспособность тонких покрытий. Разработанную нами конструкцию устрой- ства, возможно, использовать для нанесения покрытий из тугоплавких и легкоплавких ма- териалов. А кратковременность и локаль- ность теплового воздействия на поверхность изделия уменьшает зону термического влия- ния и расширяет область применения техно- логи. Отличительной особенностью техноло- гического оборудования является простота в обслуживании, низкая стоимость и высокая эффективность использования материально- энергетических ресурсов. ЛИТЕРАТУРА 1. Wielage B., Rupprecht C., Paczkowski G., Men- zen R., Weissenfels G., Bernhardt H.-U., Run- kel M.A new way in HVOF technology – CFD optimized TOPGUN®AIRJET for powder and wire//Proceedings of ITSC 2008, Maastricht, The Netherlands. – 2008. – P. 145-150. 2. Chivavibul P., Watanabe M., Kuroda S., Ka- wakita J., Komatsu M., Sato K., Kitamura J. De- velopment of WC-Co coatings deposited by ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 1-2, vol. 7, No. 1-2 45 warm spray process//Proceedings of ITSC 2008, Maastricht, The Netherlands.– 2008. – P. 64-69. 3. Korobov Y., Filippov M. HVAF coating appli- cation in steel-making process//Proceedings of ITSC 2008, Maastricht, The Netherlands. – 2008. – P. 1362-1365. 4. Meyer P., Rusch W. Production Coating Cost Comparison//Proceedings of ITSC 2003, Orlan- do, Florida, USA. – 2003. – P.123-128. 5. Wang R.J., Xu L., Zhang T.J., Huang X.O., Luo H.J. Development and Application of DZ9000E Portable HVOF System//Procee- dings of ITSC 2007, Beijing, China.– 2007.– P. 577-581. 6. Blose R., Roemer T., Nichols R., Mayer A., Beatty D.E. Automated cold spray system: Desc- ription of equipment and performance data//Pro- ceedings of ITSC 2005, Basel, Switzerland. – 2005. – P. 56-64. 7. Hoell H., Richter P. KINETIKS 4000 – new perspective with cold spraying//Proceedings of ITSC 2008, Maastricht, The Netherlands. – 2008. – P. 477-478. 8. Jodoin B., Richer P., Bйrubй G., Ajdelsztajn L., Yandouzi M., Erdi A. Pulsed-Cold Gas Dynamic Spraying Process: Development and Capabi- lities//Proceedings of ITSC 2007, Beijing, China. – 2007. – P.19-24. 9. Kitamura J., Sato K., Aoki I., Sakaki K., Takahata M., Shimizu Y. Mechanical properties of WC/Co coatings prepared by cold spraying// Proceedings of ITSC 2008, Maastricht, The Netherlands. – 2008. – P.1244-1248. 10. Parco M., Barykin G., Fagoaga I., Vaquero C. Development of wear resistant ceramic coatings by HFPD//Proceedings of ITSC 2008, Ma- astricht, The Netherlands. – 2008. – P.140-144 11. Tyurin Y.N., Pogrebnjak A.D. Advances in the development of detonation technologies and equ- ipment for coating deposition//Surface and Coа- tings Technology. –1999. – Т. 111. – С. 269-275. 12. Тюрин Ю.Н, Колисниченко О.В. Спосіб де- тонаційного напилення покриття і прилад для його здійснення/Патент Украины на винахід № 83831, 26.08.2008 13. Погребняк А.Д., Братушка С.Н., Углов В.В., Дуб С.Н., Колисниченко О.В., Алонцева Д.Л., Тюрин Ю.Н., Шипиленко А.Н. Структура и свойства покрытия из Ni-Cr-B-Si-Fe/WC-Co, нанесенного на подложку из стали и меди// Физическая инженерия поверхности – 2008. – Т. 6, № 1-2. – С. 92-97. 14. Magnani M., Suegama P.H., Benedetti A.V. et. all. The application of Cr3C2-NiCr coatings to improve the corrosion and wear properties of an aa7050 alloy//Proceedings of ITSC 2008, Ma- astricht, The Netherlands.–2008. – P. 1366-1371. 15. Matthews S., Hyland M., James B. Single im- pact erosion studies of Cr3C2-NiCr coating: the role of microstructure variation//Proceedings of ITSC 2008, Maastricht, The Netherlands. – 2008. – P. 1371-1378 COMPARATIVE ANALYSIS OF AN EFFICIENCY OF CUMULATIVE-DETONATION AND HVOF DEVICES, WHICH ARE APPLIED FOR GAS-THERMAL DEPOSITION OF COATINGS Y.N. Tyurin, A.D. Pogrebnjak, O.V. Kolisnichenko A comparative analysis was performed for a cumu- lative-detonation device, which is applied for coating deposition, and HVOF devices of serial production. A peculiar feature of the cumulative-detonation de- vice is an availability of two chambers, in which com- bustion mixtures are burning with 10 to 30 Hz fre- quency. Being simple in servicing, this technological equipment has a low cost and can provide highly efficient deposition process, allowing simultaneously essential economy of materials and energy. ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ КУМУЛЯТИВНО-ДЕТОНАЦІЙНОГО Й HVOF ПРИСТРОЇВ ДЛЯ ГАЗОТЕРМІЧНОГО НАПИЛЕННЯ ПОКРИТТІВ Ю.Н. Тюрін, А.Д. Погребняк, О.В. Колісниченко Проведено порівняльний аналіз ефективності ку- мулятивно-детонаційного пристрою для газотер- мічного напилення покриттів HVOF установка- ми, які серійно випускаються. Відмінною рисою кумулятивно-детонаційного пристрою є наяв- ність двох камер, де відбувається згоряння горю- чих сумішей із частотою 10 – 30 Гц. Простоті в обслуговуванні технологічне встаткування забез- печує низьку вартість і високу ефективність про- цесу напилення та ощадливе використання ма- теріально-енергетичних ресурсів. Ю.Н. ТЮРИН, А.Д. ПОГРЕБНЯК, О.В. КОЛИСНИЧЕНКО
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7948
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1999-8074
language Russian
last_indexed 2025-12-01T08:12:48Z
publishDate 2009
publisher Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
record_format dspace
spelling Тюрин, Ю.Н.
Погребняк, А.Д.
Колисниченко, О.В.
2010-04-22T14:23:53Z
2010-04-22T14:23:53Z
2009
равнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий / Ю.Н. Тюрин, А.Д. Погребняк, О.В. Колисниченко // Физическая инженерия поверхности. — 2009. — Т. 7, № 1-2. — С. 39-45. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
1999-8074
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7948
Проведен сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного устройства для газотермического напыления покрытий с серийно выпускаемыми HVOF установками. Отличительной особенностью кумулятивно-детонационного устройства является наличие двух камер, где происходит сгорание горючих смесей с частотой 10 – 30 Гц. Простоте в обслуживании технологическое оборудование обеспечивает низкую стоимость и высокую эффективность процесса напыления и экономное использование материально-энергетических ресурсов.
Проведено порівняльний аналіз ефективності кумулятивно-детонаційного пристрою для газотермічного напилення покриттів HVOF установками, які серійно випускаються. Відмінною рисою кумулятивно-детонаційного пристрою є наявність двох камер, де відбувається згоряння горючих сумішей із частотою 10 – 30 Гц. Простоті в обслуговуванні технологічне встаткування забезпечує низьку вартість і високу ефективність процесу напилення та ощадливе використання матеріально-енергетичних ресурсів.
A comparative analysis was performed for a cumulative-detonation device, which is applied for coating deposition, and HVOF devices of serial production. A peculiar feature of the cumulative-detonation device is an availability of two chambers, in which combustion mixtures are burning with 10 to 30 Hz frequency. Being simple in servicing, this technological equipment has a low cost and can provide highly efficient deposition process, allowing simultaneously essential economy of materials and energy.
ru
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий
Порівняльний аналіз ефективності кумулятивно-детонаційного й HVOF пристроїв для газотермічного напилення покриттів
Comparative analysis of an efficiency of cumulative-detonation and HVOF devices, which are applied for gas-thermal deposition of coatings
Article
published earlier
spellingShingle Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий
Тюрин, Ю.Н.
Погребняк, А.Д.
Колисниченко, О.В.
title Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий
title_alt Порівняльний аналіз ефективності кумулятивно-детонаційного й HVOF пристроїв для газотермічного напилення покриттів
Comparative analysis of an efficiency of cumulative-detonation and HVOF devices, which are applied for gas-thermal deposition of coatings
title_full Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий
title_fullStr Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий
title_full_unstemmed Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий
title_short Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий
title_sort сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и hvof устройств для газотермического напыления покрытий
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7948
work_keys_str_mv AT tûrinûn sravnitelʹnyianalizéffektivnostikumulâtivnodetonacionnogoihvofustroistvdlâgazotermičeskogonapyleniâpokrytii
AT pogrebnâkad sravnitelʹnyianalizéffektivnostikumulâtivnodetonacionnogoihvofustroistvdlâgazotermičeskogonapyleniâpokrytii
AT kolisničenkoov sravnitelʹnyianalizéffektivnostikumulâtivnodetonacionnogoihvofustroistvdlâgazotermičeskogonapyleniâpokrytii
AT tûrinûn porívnâlʹniianalízefektivnostíkumulâtivnodetonacíinogoihvofpristroívdlâgazotermíčnogonapilennâpokrittív
AT pogrebnâkad porívnâlʹniianalízefektivnostíkumulâtivnodetonacíinogoihvofpristroívdlâgazotermíčnogonapilennâpokrittív
AT kolisničenkoov porívnâlʹniianalízefektivnostíkumulâtivnodetonacíinogoihvofpristroívdlâgazotermíčnogonapilennâpokrittív
AT tûrinûn comparativeanalysisofanefficiencyofcumulativedetonationandhvofdeviceswhichareappliedforgasthermaldepositionofcoatings
AT pogrebnâkad comparativeanalysisofanefficiencyofcumulativedetonationandhvofdeviceswhichareappliedforgasthermaldepositionofcoatings
AT kolisničenkoov comparativeanalysisofanefficiencyofcumulativedetonationandhvofdeviceswhichareappliedforgasthermaldepositionofcoatings