В мире покрытий существует два основных принципа связывающих покрытие и материал подложки; Механическая связь и металлургическая связь. Эти два фактора различают то, как материал покрытия взаимодействует с материалом поверхности компонента. Механически связанные покрытия, такие как HVOF и плазменное напыление, основаны на трении материала покрытия и частиц подложки, которые прилипают к поверхности. Эти процессы нанесения обычно включают шлифовку или пескоструйную обработку поверхности перед нанесением покрытия для обеспечения хорошей адгезии. Металлургическая связь, также известная как металлическая связь, возникает, когда материал покрытия и материал подложки сцепляются на химическом уровне. Это означает, что их металлические структуры изменяются там, где они соединяются. Обычно этому способствуют нагревание во время или после нанесения покрытия. Напыление с оплавлением представляет собой металлическую связь, которая достигается путем нагревания изделия после напыления. Другим типом металлически связанного покрытия является плазменная наплавка (PTA-сварка, PTA-наплавка). PTA-сварка — это вид сварки наплавленной поверхности , при которой порошкообразный металлический сплав приклеивается к поверхности детали.
Меньшее разбавление металла означает лучшее покрытие
При PTA наплавке используется специализированная сварочная горелка - плазматрон, которая вводит порошкообразный металл через дополнительный газ-носитель в дугу и наносит его на поверхность. Поскольку при этом достигается более высокая температура дуги, чем при сварке TIG и MIG, разбавление основного металла и материала покрытия меньше. Разбавление металла — это термин, используемый в сварке и обозначающий, насколько разбавляется присадочный металл с заданными свойствами в процессе сварки. Разбавленные металлы приводят к более мягким покрытиям и более высокой вероятности коррозии. Плазменная наплавка обычно выполняется быстрее, чем MIG и TIG, и ее легко автоматизировать с помощью роботизированного управления. Обычными сварочными покрытиями , которые наносятся плазменной наплавкой являются сплавы на основе кобальта (например, Stellite® 6), сплавы нержавеющих материалов и карбид вольфрама. Эти типы металлов, наряду с металлической связью, обладают такими преимуществами, как лучшая коррозионная стойкость, стойкость к термическому удару и стойкость к истиранию.
Когда использовать плазменную наплавку
Покрытия, полученные плазменной наплавкой являются одним из лучших решений для деталей, работающих в высокоабразивных средах, таких как режущие инструменты прямого воздействия и компоненты вращающихся подшипников. Покрытия также продлевает срок службы изделий, используемых в высокоагрессивных средах, например, в нефтехимической и горнодобывающей промышленности. Эта технология хорошо подходит для ремонта бурового инструмента и ремонта некоторых компонентов насосов. PTA сварка может использоваться для наплавки Stellite® 6 на пароприемниках при ремонте компонентов паровых турбин ; а также для седел клапанов. В различных областях применения плазменная наплавка может использоваться в различных суровых условиях для продления срока службы деталей, а также для ремонта изделий, поврежденных в результате износа и коррозии.
Устойчивое к истиранию и ударам покрытие
В большинстве сред покрытия с механическим связующим будет достаточно, но если окружающая среда слишком суровая, металлическая связь того стоит. Покрытия обычно более твердые, устойчивы к ударам и истиранию и даже более устойчивы к коррозии, чем покрытия с механическим связующим, т.к. при металлургической связи отсутствует пористость покрытия. Покрытия полученные плазменной наплавкой обеспечивают более равномерную твердость по сравнению с покрытиями, нанесенными напылением с оплавлением, и на их нанесение часто уходит меньше времени. В целом, PTA наплавка — это лучший вариант, когда вам нужно покрытие, устойчивое к истиранию и ударам, или когда деталь вступает в прямой контакт с водой или другими коррозийными материалами.