D. Chọn ph−ơng pháp hàn đắp.
3.2.5. Phun kim loạ
1. Khái niệm
Phun đắp kim loại là ph−ơng pháp dùng khí nén thổi kim loại nóng chảy bay với vận tốc cao, d−ới dạng các hạt nhỏ (từ 0.001 mm và lớn hơn) nh− một chùm tia đến bám vào bề mặt chi tiết, hình thành một lớp đắp kim loại bám vào bề mặt chi tiết cần phun đắp.
Phun kim loại đ−ợc ứng dụng rộng rãi trong phục hồi các chi tiết ôtô. Chiều dày lớp kim loại phun đắp có thể từ 6-10 mm. Kim loại đ−ợc đốt nóng bằng hồ quang điện, bằng khí đốt, bằng dòng điện cao tần, hay bằng Plasma.
Phục hồi các chi tiết bằng phun đắp kim loại có ba giai đoạn:
- Chuẩn bị bề mặt tr−ớc khi phun: th−ờng là gia công làm nhám bề mặt bằng cơ khí, tia lửa điện.
- Phun kim loại
- Gia công sau khi phun đắp đạt kích th−ớc cần thiết. * Ưu điểm của phun kim loại:
- Có thể phục hồi đ−ợc các chi tiết có độ hao mòn lớn.
- Những chi tiết phục hồi bằng phun kim loại đốt nóng không quá 700C, nên cơ tính của kim loại gốc không thay đổi.
- Lớp đắp kim loại t−ơng đối xốp, có khả năng giữ dầu bôi trơn tốt, tạo thành màng dầu bao quanh chi tiết, tính chống mòn đ−ợc nâng cao.
- Có thể phun các kim loại khác nhau lên kim loại hoặc phi kim loại nh− gỗ, kính, giấy - Có thể tạo hợp kim giả bằng cách dùng nhiều súng phun để phun các kim loại khác nhau cùng lúc.
* Nh−ợc điểm:
- Độ bám của kim loại phun vào kim loại gốc t−ơng đối thấp. Trong tr−ờng hợp chịu tải trọng động và bôi trơn kém dễ bị bong tróc.
- Độ bền cơ giới của lớp kim loại phun thấp.
- Các chi tiết có kích th−ớc nhỏ phục hồi bằng phun kim loại sẽ tổn hao nhiều kim loại.
2. Các ph−ơng pháp phun kim loại
a. Phun kim loại bằng khí nén.
Khí cháy th−ờng dùng là khí C2H2 và O2 còn khí nén dùng để thổi kim loại là không khí nén hay khí trơ.
Phun kim loại dùng khí nén đ−ơc chia làm hai loại:
- Loại dùng dây kim loại: Dây kim loại có đ−ờng kính 1,5-3,0 mm, dây kim loại đ−ợc đốt nóng chảy nhờ ngọn lửa khí cháy axêtylen, kim loại nóng chảy đ−ợc phun nhờ khí nén. áp suất khí nén 3-5 KG/cm2, áp suất khí oxy 2-7 KG/cm2, áp suất khí a xêtylen 0,04-0,6 KG/cm2. Khoảng cách phun 100-150 mm, tốc độ cung cấp dây 4,5-6 m/phút, năng suất 1- 10 kg/h.
khí nén
khí cháy Dây kim loại
khí cháy khí nén
Bột kim loại
- Loại dùng bột kim loại: bột kim loại đ−ợc đ−a vào đ−ờng khí nén và đ−ợc đốt nóng chảy nhờ khí cháy axêtylen.
Phun kim loại bằng khí cháy có khí nén thổi cho lớp kim loại đắp có chất l−ợng cao. Hạt kim loại bay ra có kích th−ớc nhỏ và đồng đều, l−ợng kim loại cháy không lớn, l−ợng ôxy hoá không quá3% thể tích kim loại đắp.
Vật liệu dùng để phun là hợp kim có thành phần: Ni(65-80%), Cr(8-20%), Bo(2-5%), còn lại 10% là thép, silic và các bon đôi khi có thêm vonfram, nhiệt độ nóng chảy khoảng 1020- 10800C, chiều dầy một lần phun 0,17- 0,25mm.
b. Phun kim loại bằng điện hồ quang
Hai dây kim loại hàn đ−ợc nối với 2 cực của nguồn điện, đ−ờng kính dây hàn 1-2,5 mm, dây hàn đ−ợc bộ dẫn động đ−a vào ống dẫn h−ớng với tốc độ 0,6- 1,5 m/ph, ở đầu của ống dẫn h−ớng hai dây hàn gần nhau d−ới tác dụng của c−ờng độ dòng điện sinh ra hồ quang điện làm kim loại dây hàn nóng chảy. Không khí nén d−ới áp suất 4-6 kG/cm2 thổi kim loại bay ra thành các hạt nhỏ đ−ờng kính 0,001-0.015mm với vận tốc 140-300 m/s tới bề mặt chi tiết cần phun đắp, thời gian bay của các
hạt 0,002s .
Phun kim loại bằng hồ quang điện th−ờng tổn hao l−ợng kim loại lớn do dòng khí nén bị rối và góc phun lớn.
Điện thế phun 25-35v. I=110-250A đối với dòng xoay chiều; I= 55-160 A với dòng môt, khoảng cách phun 80-100 mm, tốc độ quay của chi tiết 15-20 m/ph.
3. Tính chất của lớp kim loại phun đắp
- Độ cứng: Lớp kim loại phun đắp có đọ cứng cao hơn nhiều so với kim loại gốc, do các hạt nguội nhanh nên đ−ợc tôi cứng, đồng thời đ−ợc c−ờng hoá do các hạt bị bắn phá chồng chất lên nhau.
- Độ chống mòn: Lớp kim loại phun đắp có tính chống mòn cao trong điều kiện bôi trơn tốt. - Tính chịu mỏi: Tính chịu mỏi của lớp kim loại phun đắp kém vì các hạt kim loại nằm chồng chất lên và biến dạng sinh nội ứng suất, vỏ các hạt bị ôxy hoá, các vết nứt th−ờng xảy ra ở ranh giới giữa các hạt.
- Độ bám dính vào kim loại gốc: Độ bám dính của lớp kim loại phun đắp kém hơn so với ph−ơng pháp mạ và hàn, do các hạt kim loại phun đắp liên kết với kim loại gốc bằng liên kết cơ học, do đó để tăng độ bám dính phải chuẩn bị tốt bề mặt phun đắp.
4. Biện pháp nâng cao độ bám dính của lớp kim loại phun đắp
- Chuẩn bị tốt bề mặt phun đắp - Làm nhám bề mặt
Dùng các tấm chắn phía ngoài