ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9264| Title: | «Дослідження процесу отримання покриттів на деталях машин методом плазмового напилення» |
| Authors: | Коваленко, Юрій Іванович Кушманов, Євген Миколайович |
| Keywords: | Плазмове напилення |
| Issue Date: | 2024 |
| Abstract: | На кваліфікаційну роботу магістра на тему: «Дослідження процесу отримання покриттів на деталях машин методом плазмового наплавлення». Виконавець: студент групи мНТ-32 Кушманов Євген Миколайович Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович Кваліфікаційна робота містить 92 сторінку формату А4, 34 рисунків, 7таблиць, 31 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі магістра в результаті проведеного літературного огляду визначено, що плазмове напилення є перспективним методом для відновлення зношених поверхонь деталей машин. Використання плазмового напилення дозволяє забезпечити високу ефективність та якість відновлення деталей. Плазмове напилення виступає важливим методом відновлення, що відповідає сучасним вимогам щодо міцності та ефективності. Проведено аналіз основного технологічного обладнання, для плазмового напилення, в роботі представлено принцип роботи, та основні технікоексплуатаційні характеристики і параметри даного обладнання. Також наведено технологічну послідовність процесу плазмового напилення. Розглянуто методику вимірювання мікротвердості. Проведено дослідженя зносостійкості отриманих покриттів, в умовах сухого тертя. Проведено дослідження поверхні покриттів отриманих плазмовим методом. Проведено дослідження пористості та мікротвердості плазмових покриттів. В розділі охорона праці розглянути вимоги безпеки при експлуатації балонів. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9264 |
| Appears in Collections: | 131 Прикладна механіка (Обробка металів за спецтехнологіями) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Кушманов.pdf Restricted Access | 2.47 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
До захисту допущено:
Завідувач кафедри ТОМВ
____________Георгій КАНАШЕВИЧ
«_____»_____________2024р.
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи магістра
на тему: «Дослідження процесу отримання покриттів на деталях машин
методом плазмового напилення»
Виконав: здобувач 2 курсу, групи мНТ-32
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Обробка металів за
спецтехнологіями»
Кушманов Євген Миколайович
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Ю. І.
Рецензент: директор ДП «Семпал»
Якушев В. І
Черкаси 2024 р.
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
Освітній рівень магістерський.
Спеціальність 131 «Прикладна механіка».
Освітня програма «Обробка металів за спецтехнологіями»
ЗАТВЕРДЖУЮ:
Завідувач кафедри ТОМВ
___________Георгій КАНАШЕВИЧ
« » ____________20___р.
ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу магістра
_____________ Кушманов Євген Миколайович_______________________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи: _Дослідження процесу отримання покриттів на деталях машин
методом плазмового напилення _________________________ __
Керівник роботи Коваленко Юрій Іванович, к.т.н., доцент ________
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджена наказом Черкаського державного технологічного університету від
«__16_» ___вересня___________ 2024_____р. №_272/04_____
2. Термін подання здобувачем роботи ____________
3. Вихідні дані до роботи: обладнання для плазмового наплавлення,
технологічний процес плазмового наплавлення
Зміст пояснювальної записки: газополум'яне напилення, електродугове
напилення, лазерне наплавлення, дугове наплавлення в захисних газах,
електрошлакове наплавлення, високошвидкісне напилення, плазмове
напилення, обладнання для плазмового напилення, матеріали для напилення,
технологічний процес плазмово-порошкового напилення, випробування на
абразивний знос, вимірювання твердості покриттів, дослідження поверхні
покриттів отриманих плазмовим методом, дослідження зносостійкості
отриманих покриттів, в умовах сухого тертя, дослідження пористості та
мікротвердості плазмових покриттів, вимоги безпеки при експлуатації балонів,
технічний огляд балонів, експлуатація балонів, загальні вимоги до порядку
складання планів реагування у разі загрози та виникнення надзвичайних
ситуацій на підприємствах, установах та організаціях
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових
креслеників, плакатів, презентацій тощо тема, обладнання для відновлення
поверхонь плазмовим наплавленням, послідовність технологічного процесу
відновлення поверхні дослідження зносостійкості покриттів без оплавлення,
дослідження зносостійкості покриттів з оплавленням, мікроструктура
отриманих покриттів після нагріву, дослідження мікротвердості отриманих
покриттів, дослідження пористості отриманих покриттів
7. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник завдання завдання
видав прийняв
1,2,3 Коваленко Ю.І.
4 Цікановський В.Л.
8. Дата видачі завдання ______________________
Календарний план
№ Термін виконання
Назва етапів кваліфікаційної роботи Примітка
з/п етапів роботи
1 Збір інформації для написання КРМ
2 Написання І розділу КРМ
3 Написання ІІ розділу КРМ
4 Написання ІІІ розділу КРМ
5 Написання розділу з охорони праці
6 Оформлення пояснювальної записки
7 Оформлення графічної документації
8 Захист роботи
Здобувач ___________ _Євген КУШМАНОВ____
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
Керівник ___________ __Юрій КОВАЛЕНКО_____
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
АНОТАЦІЯ
На кваліфікаційну роботу магістра на тему: «Дослідження процесу
отримання покриттів на деталях машин методом плазмового наплавлення».
Виконавець: студент групи мНТ-32 Кушманов Євген Миколайович
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович
Кваліфікаційна робота містить 92 сторінку формату А4, 34 рисунків,
7таблиць, 31 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі магістра в результаті проведеного літературного
огляду визначено, що плазмове напилення є перспективним методом для
відновлення зношених поверхонь деталей машин. Використання плазмового
напилення дозволяє забезпечити високу ефективність та якість відновлення
деталей. Плазмове напилення виступає важливим методом відновлення, що
відповідає сучасним вимогам щодо міцності та ефективності.
Проведено аналіз основного технологічного обладнання, для плазмового
напилення, в роботі представлено принцип роботи, та основні техніко-
експлуатаційні характеристики і параметри даного обладнання.
Також наведено технологічну послідовність процесу плазмового
напилення. Розглянуто методику вимірювання мікротвердості.
Проведено дослідженя зносостійкості отриманих покриттів, в умовах
сухого тертя. Проведено дослідження поверхні покриттів отриманих плазмовим
методом. Проведено дослідження пористості та мікротвердості плазмових
покриттів.
В розділі охорона праці розглянути вимоги безпеки при експлуатації
балонів.
3
ANNOTATION
For the master's qualification work on the topic: "Research on the process of
obtaining coatings on machine parts by plasma deposition".
Performer: student of the MNT-32 group Kushmanov Yevgeny Nikolaevich
Supervisor: Ph.D., Associate Professor Kovalenko Yuriy Ivanovych
The qualification work contains 92 pages of A4 format, 34 figures, 7 tables, 31
references.
In the master's qualification work, as a result of the literature review, it was
determined that plasma spraying is a promising method for restoring worn surfaces of
machine parts. The use of plasma spraying allows for high efficiency and quality of
restoration of parts. Plasma spraying is an important restoration method that meets
modern requirements for strength and efficiency.
The main technological equipment for plasma spraying is analyzed, the work
presents the principle of operation, and the main technical and operational
characteristics and parameters of this equipment.
The technological sequence of the plasma spraying process is also given. The
method of measuring microhardness is considered.
The wear resistance of the obtained coatings was studied under dry friction
conditions. The surface of the coatings obtained by the plasma method was studied.
The porosity and microhardness of plasma coatings were studied.
In the occupational safety section, safety requirements for the operation of
cylinders are considered.
4
Зміст
ст.
Вступ………………………………………………………………….....7
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯДОВА ЧАСТИНА
1.1. Газополум'яне напилення ………………………………………….9
1.2. Електродугове напилення …………………………………………11
1.3 Лазерне наплавлення ……………………………………………….13
1.4 Дугове наплавлення в захисних газах …………………………….17
1.5 Електрошлакове наплавлення ……………………………………..20
1.6 Високошвидкісне напилення (HVOF) …………………………….23
1.7 Плазмове напилення ………………………………………………..26
Висновки до розділу 1…………………………………………………..34
РОЗДІЛ 2. ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПЛАЗМОВОГО НАПИЛЕННЯ
2.1 Обладнання для плазмового напилення …………………………..35
2.2 Матеріали для напилення …………………………………………..40
2.3. Технологічний процес плазмово-порошкового напилення ……...41
2.4 Випробування на абразивний знос …………………………………45
2.5 Вимірювання твердості покриттів ………………………………….47
Висновки до розділу 2……………………………………………………50
РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРЕМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
3.1 Дослідження поверхні покриттів отриманих плазмовим методом….51
3.2 Дослідження зносостійкості отриманих покриттів, в умовах сухого
тертя…………………………………………………………………………………60
3.3 Дослідження пористості та мікротвердості плазмових покриттів …..65
Висновки до розділу 3……………………………………………………….68
РОЗДІЛ 4. Охорона праці
4.1 Вимоги безпеки при експлуатації балонів …………………………….67
4.2 Технічний огляд балонів ………………………………………………..70
4.3 Експлуатація балонів …………………………………………………...73
5
4.4 Загальні вимоги до порядку складання планів реагування у разі
загрози та виникнення надзвичайних ситуацій на підприємствах, установах та
організаціях ……………………………………………………………………….78
Висновки до розділу 4……………………………………………………..88
Висновки…………………………………………………………………….89
Список використаної літератури ………………………...……….……..90
6
Вступ
Умови експлуатації машин висувають високі вимоги до якості, надійності
та довговічності деталей як під час виробництва, так і в процесі технічного
обслуговування. Унаслідок зносу властивості деталей погіршуються, оскільки
зміцнена робоча поверхня під час тертя зазнає відпуску, що спричиняє
зниження твердості та погіршення експлуатаційних характеристик. Одночасно
відбуваються знос, накопичення і розвиток пошкоджень.
Для забезпечення необхідних властивостей деталей і стабільної роботи
машин потрібен високоякісний робочий шар. Це досягається шляхом вибору
оптимальних матеріалів, параметрів і технологій обробки, які не змінюють
геометрію деталей, не потребують додаткового коригування, забезпечують
стабільність структури та характеристик матеріалу, а також відповідають
умовам експлуатації.
Одним із найбільш ефективних методів зміцнення і відновлення є
газотермічне напилення. Особливо перспективним є плазмово-порошкове
напилення, яке завдяки локальному нагріванню не знижує втомну міцність
деталей і дозволяє створювати покриття потрібної товщини. За статистикою, у
90% деталей, які працюють у з’єднаннях, рівень зносу не перевищує 1,5 мм, що
робить цей метод дуже ефективним.
Плазмово-порошкове напилення характеризується доступністю
обладнання, економічністю та можливістю створення зміцнюючого шару до 2,0
мм без потреби в додаткових заходах екологічного захисту. Воно особливо
ефективне для деталей, які зазнають змінних навантажень, наприклад,
колінчастих валів автотракторних двигунів і хрестовин карданних валів.
Ця технологія може застосовуватися як на підприємствах машинобудівної
та ремонтної галузі, так і на обладнанні, що легко інтегрується у механізми
обертання металорізальних верстатів.
7
Мета роботи полягає в досліджені процесу плазмового напилення для
відновлення зношених поверхонь деталей машин
Задачі магістерської роботи :
1. Провести літературний огляд сучасних методів відновлення
зношених поверхонь деталей машин
2. Дослідити процес відновлення деталей машин плазмовим методом
3. Визначити методи дослідження відновлених поверхонь деталей
машин
4. Провести дослідження поверхні, визначити пористість,
зносостійкість та мікротвердість відновлених поверхонь деталей машин
5. В розділі охорона праці розглянути вимоги безпеки при
експлуатації балонів.
Об’єкт дослідження: процес плазмового напиленням покриттів на деталі
машин
Предмет дослідження: покриття на деталях машин отримані плазмовим
напиленням.
8
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯДОВА ЧАСТИНА
1.1. Газополум'яне напилення
Газополум'яне напилення — це метод, у якому використовується
спеціальний пальник, що спричиняє екзотермічну хімічну реакцію горіння
газоподібного палива, такого як ацетилен, метан, пропан, бутан або водень, у
поєднанні з повітрям або киснем. Матеріал для напилення подається до зони
горіння, де він розплавляється полум'ям пальника, розпорошується і наноситься
на поверхню обробки за допомогою газового струменя [1-9].
Цей процес утворює покриття з пористістю від 5% до 12% і має низьку
адгезію до основи через невисоку швидкість газового струменя (близько 50
м/с). Серед переваг методу — простота і надійність обладнання, а також
мобільність. Метод газополум'яного напилення може бути застосований у
польових умовах, зокрема під час ремонту чи роботи на трасі. Він ефективно
використовується для ремонту та відновлення геометрії деталей, які не
піддаються великим механічним навантаженням [2,4,5].
Рисунок 1.1 Схема газополум'яного напилення [5]
Переваги газополум'яного напилення [1-9]:
9
1. Мобільність та простота обладнання: Оскільки процес не потребує
складних установок, його можна використовувати в польових умовах,
наприклад, для ремонту або обробки на місці.
2. Низька вартість: Газополум'яне напилення є економічно вигідним
методом, оскільки обладнання та матеріали мають відносно низьку вартість.
3. Широка доступність матеріалів: Для цього процесу можна
використовувати різноманітні матеріали для напилення, що дозволяє
отримувати покриття з різними властивостями.
4. Відновлення геометрії деталей: Газополум'яне напилення ефективно
застосовується для відновлення геометрії та поліпшення зносостійкості
деталей, що зазнали зношування.
5. Простота налаштування та контролю процесу: Оператори можуть легко
контролювати процес напилення, що дозволяє швидко коригувати параметри
для досягнення необхідної якості покриття.
6. Можливість використання на різних матеріалах: Метод підходить для
нанесення покриттів на металеві та неметалеві поверхні, що робить його
універсальним.
7. Низький вплив на основний матеріал: Газополум'яне напилення не
потребує великих температур і не призводить до значних термічних впливів на
оброблювану поверхню.
До недоліків газополум'яного напилення можна віднести наступне [1-9]:
1. В деяких випадках міцність зчеплення покриттів з основою може бути
недостатньою при випробуваннях на нормальний відрив і коливатися в межах
від 5 до 45 МПа. Покриття, отримані за допомогою газополум'яного напилення,
зазвичай мають пористість від 5% до 25%, що може ускладнювати їх
використання в корозійних середовищах без додаткової обробки.
2. Коефіцієнт використання енергії газополум'яного струменя для нагріву
порошку зазвичай становить від 2% до 12%, що є досить низьким показником.
3. Газополум'яне напилення не підходить для нанесення покриттів з
тугоплавких матеріалів, температура плавлення яких перевищує 2800 °C.
10
1.2. Електродугове напилення
Принципова схема електродугової металізації представлена на рисунку
1.7. У пальнику безперервно подають два дроти (діаметром 1,5—3,2 мм), через
які протікає електричний струм, що викликає утворення дуги між їх кінцями.
Тепло, яке виділяється в процесі горіння дуги, призводить до плавлення дротів.
Розплавлений метал захоплюється потоком стисненого повітря, що виходить з
центрального сопла електрометалізатора. Цей потік повітря розпилює метал і
переносить його у вигляді дрібних крапель на поверхню деталі, що піддається
напиленню [1, 2, 4-8].
Рисунок 1.2 Схема дугового напилення. а) сопло; б) місце введення
напилюваного матеріалу (дроту); в) місце подачі стислого повітря [6].
Продуктивність процесу електродугового напилення (ЕДМ) є
надзвичайно високою. Наприклад, можна нанести сталеве покриття з
продуктивністю до 36 кг/год, цинкове покриття – до 1,2 кг/хв. При
використанні проволоки з двох різних металів можна отримати покриття у
вигляді їх сплаву, що називається псевдосплавом. Експлуатаційні витрати при
електродуговій металізації є низькими, а сам процес добре піддається
автоматизації [4-8].
Короткі характеристики покриттів:
- Пористість покриття: 5-20%
11
- Міцність зчеплення покриття з основою (адгезія): 3,0-5,0 кг/мм²
- Товщина напиленого шару: 0,5…15 мм
Напиленням можна наносити різноманітні покриття на вироби з різних
матеріалів. Наприклад, метали можна наносити на скло, фарфор, органічні
матеріали (дерево, тканина, папір) тощо.
Цей метод дозволяє рівномірно покривати як великі площі, так і обмежені
ділянки великих виробів. У той час як інші методи, такі як нанесення покриттів
зануренням у розплав, електролітичне осадження, дифузійне насичення та інші,
здебільшого застосовуються для деталей, розміри яких обмежені робочими
об’ємами ванн або нагрівальних пристроїв. Напилення є найбільш зручним і
економічно ефективним методом, коли необхідно нанести покриття на частину
великого виробу [2].
Напилення та наплавлення є одними з найефективніших методів у
випадках, коли потрібно значно збільшити розміри деталі, наприклад, для
відновлення або ремонту зношених компонентів. Цими методами можна
наносити шари товщиною декілька міліметрів [1].
Устаткування для проведення напилення є порівняно простим, легким та
мобільним, що дозволяє швидко переміщати його. Для газополум'яного
напилення достатньо мати компресор, який також можна використовувати для
попередньої піскоструминної обробки поверхні основи, пальник для напилення
та балони з газами. Якщо є джерело електроенергії, можна здійснювати
напилення за допомогою електричних методів [6-8].
Для нанесення покриттів можна використовувати різноманітні метали,
сплави та їх суміші. Також є можливість напилювати матеріали в декілька
шарів, що дозволяє отримувати покриття з особливими властивостями.
Процес напилення не спричиняє значних деформацій основи, на відміну
від інших методів нанесення покриттів, які потребують прогріву всієї деталі або
значної її частини до високих температур, що часто призводить до деформацій
[6].
12
Напилення можна застосовувати для виготовлення деталей різних форм.
У цьому випадку напилення здійснюється на спеціальну облямовуючу
поверхню, яку після завершення процесу видаляють, залишаючи оболонку з
напиленого матеріалу.
Технологічний процес напилення характеризується високою
продуктивністю нанесення покриття та відносно низькою трудомісткістю.
1.3 Лазерне наплавлення
Лазерне наплавлення полягає в локальній подачі присадного матеріалу з
подальшим короткочасним розплавленням матеріалу основи. Високий рівень
автоматизації управління процесом дозволяє регулювати не лише розміри
розплавлених зон, але й термічні цикли, що значно підвищує точність та
ефективність процесу [10-12].
Існує три основних способи утворення покриттів лазерним наплавленням:
Склад шлікера підбирається таким чином, щоб мінімально впливати на
склад майбутнього покриття. Нанесена на поверхню заготовки паста
оплавляється лазерним променем, який послідовно сканує всю поверхню. Для
створення багатошарового покриття потрібно наносити новий шар шлікера
після кожного проходу лазерного променя. Перевагою цього методу є простота
технології та відносно легка конструкція обладнання. Однак його основними
недоліками є висока трудомісткість процесу та нерівномірність покриття через
вплив сил поверхневого натягу рідкого металу [10-12].
Створення покриттів за допомогою бічної подачі газопорошкової суміші
є найбільш поширеним методом лазерного наплавлення до недавнього часу
(рис. 1.4). Подача порошку в рідку ванну суттєво змінює процес наплавлення,
дозволяючи створювати як рівномірні за товщиною і хімічним складом
покриття, так і композитні матеріали із збереженням зміцнюючої фази. Подача
газопорошкової суміші може здійснюватися як збоку щодо руху лазерного
променя, так і назустріч йому. У залежності від цього сформовані валики
13
матимуть різну геометрію. Основним недоліком методу є несиметричність
подачі порошку щодо напрямку руху навіть при скануванні лазерного променя
в площині [11].
Рисунок 1.3 Схема нанесення покриттів оплавленням попередньо
нанесеного порошку
При коаксіальному наплавленні газопорошковий потік подається в зону
впливу лазерного випромінювання симетрично з усіх боків, стискаючись у
фокус у вигляді конуса. Формування такого симетричного і рівномірного
конуса порошку є головною складністю цього методу. Коаксіальне наплавлення
є найбільш універсальним способом створення як однорідних, так і
композитних покриттів на плоских і тривимірних поверхнях. Цей процес
забезпечує симетричність відносно напрямку наплавлення, рівномірність
формування валиків, високу продуктивність та коефіцієнт використання
присадного матеріалу при обробці складних поверхонь. Однак складність
коаксіальної подачі газопорошкової суміші є основним недоліком цього методу
[12].
14
Необхідність розробки покриттів з підвищеними властивостями зростає в
різних галузях сучасного машинобудування. З метою економії металу та
зниження маси конструкцій розробляються сплави і покриття, що виконують
лише конкретні функції. Функціональні покриття в такому випадку є спробою
інженерів максимально оптимізувати конструкцію, враховуючи всі зовнішні
фактори, що впливають на кожну деталь механізму окремо [11].
Деталі з високоміцних матеріалів, які працюють при ударних та ударно-
абразивних навантаженнях, можуть бути відновлені спеціальним матеріалом із
додаванням зміцнюючих фаз. Одним із найбільш поширених прикладів є
вирубні штампи (рис. 1.4).
\
Рисунок 1.4 Відновлений вирубний штамп
Цей метод має ряд переваг [10-12]:
- забезпечення міцного та надійного зчеплення основного та
присадочного металів;
- виключення утворення пор і тріщин;
- зменшення змішування основного матеріалу з металом наплавлення;
- зниження залишкових напруг і деформацій;
- забезпечення процесу з мінімальною глибиною проплавлення основи;
- відсутність необхідності термообробки перед наплавленням;
15
- збільшення коефіцієнта використання присадочного матеріалу;
- зниження вартості готового виробу завдяки наплавленню локальних зон.
Серед недоліків є такі фактори:
- низька продуктивність;
- невеликий ККД;
- складне обладнання,яке дуже дорого коштує;
16
1.4 Дугове наплавлення в захисних газах
Спосіб наплавлення в захисних газах полягає в подачі газу в зону горіння
дуги під незначним тиском, що дозволяє витіснити повітря з цієї зони та
захистити зварювальну ванну від впливу кисню та азоту повітря. В залежності
від газу, який використовується, зварювання в захисних газах поділяється на
процеси в активних і інертних газах. Зварювання (наплавлення) може
здійснюватися як плавким, так і неплавким електродом. У випадку з плавким
електродом, метал електрода плавиться і сприяє утворенню зварного шва. При
зварюванні неплавким електродом (зазвичай з вольфраму) метал не плавиться і
не вступає в реакцію з металом шва, а присадний матеріал подається окремо в
зону дуги. Такий метод часто використовується для відновлення деталей з
алюмінію та його сплавів. Зварювання і наплавлення у середовищі
вуглекислого газу та аргону є поширеними при відновленні автомобільних
компонентів [1, 2, 4-7].
Зварювання і наплавлення вуглекислим газом є процесом, при якому
плавкий електрод використовується для зварювання із захистом зварювальної
ванни від впливу повітря через подачу вуглекислого газу. Зварювання з
використанням суцільного дроту у вуглекислому газі є одним з найдешевших
способів для зварювання вуглецевих та низьколегованих деталей. Це зробило
його найбільш популярним серед механізованих способів зварювання
плавленням [5].
Під час зварювання вуглекислим газом, електродний дріт подається в
зону горіння дуги через сопло пальника, утворюючи газовий струмінь, який
витісняє повітря з зони зварювання. Захисні властивості цього струменя
залежать від фізичних характеристик газу, зокрема від співвідношення його
щільності до щільності повітря. Вуглекислий газ має високу щільність, в 1,5
рази більшу за щільність повітря, що дозволяє ефективно захищати зону дуги
при порівняно низьких витратах газу. Дослідження показали, що витрата газу в
обсязі 10 л/хв уже забезпечує достатній захист. Однак, під час зварювання,
17
вуглекислий газ, що потрапляє в зону горіння дуги, дисоціює: 2CO2 = 2CO + O2
[7].
Таким чином, зварювання не відбувається в чистому вуглекислому газі, а
в суміші газів СО2, СО та О2. Співвідношення обсягів цих газів змінюється
залежно від температури. При температурах металу (близько 2600–2800 К)
вміст кисню в продуктах дисоціації вуглекислого газу є дещо меншим, ніж у
повітрі. Отже, при зварюванні вуглекислим газом розплавлений метал майже
повністю захищений від азоту повітря. Однак газова суміш все ж має
окислювальні властивості, подібні до тих, що виникають при зварюванні
відкритим електродом у повітрі [7].
Тому при зварюванні вуглекислим газом необхідно вжити заходів для
зменшення окислення металу. Це можна досягти двома способами:
спеціальною обробкою металу шлаками або додаванням флюсів, а також
застосуванням електродних дротів, що містять ефективні розкислювачі [7].
Для зварювання та наплавлення в середовищі вуглекислого газу
використовуються електродні дроти. Якщо дріт не містить достатньої кількості
розкислювачів, таких як кремній (Si) та марганець (Mn), і має високий вміст
вуглецю, це може призвести до значного розбризкування розплавленого
металу, пористості в наплавленому металі та підвищеної ймовірності утворення
тріщин [7].
Зварювальний апарат А-577-У дозволяє використовувати електродний
дріт діаметром від 1,6 до 2 мм, при швидкості подачі від 80 до 600 м/год, з
номінальним зварювальним струмом 500 А.
Рисунок 1.5 Схема установки для наплавлення в середовищі СО2:
18
1 - балон з вуглекислим газом; 2 - осушувач; 3 - підігрівач газу; 4 -
газовий редуктор; 5 - витратомір газі; 6 - клапан; 7 - електромагніт; 8 -
апаратний ящик; 9 - механізм подачі дроту; 10 - пальник; 11 - відновлюємо а й
деталь; 12 - джерело струму.
Зварювання в середовищі СО2 має низку переваг, серед яких високий
ступінь концентрації дуги і щільності струму, що зменшує зону структурних
змін металу; ефективний захист зварювальної ванни від впливу навколишнього
середовища; висока продуктивність; можливість контролю за процесом
формування шва; здатність зварювати метали різної товщини (від часток
міліметра до десятків міліметрів); можливість виконання зварювання в різних
просторових положеннях; підвищена механізація і автоматизація процесу;
низька чутливість до іржі та інших забруднень основного металу [4-7].
Проте є і деякі недоліки цього процесу: сильне розбризкування металу
при струмі понад 500 А, що вимагає регулярного очищення і захисту сопла
пальника; інтенсивне випромінювання потужної відкритої дуги, що вимагає
додаткового захисту для зварника; необхідність охолодження пальника при
великих струмах; зварювання, здебільшого, здійснюється тільки на постійному
струмі; також потрібно використовувати спеціальний дріт для зварювання [7].
19
1.5 Електрошлакове наплавлення
Електрошлаковий процес наплавлення, як і зварювання, ґрунтується на
ефекті виділення теплоти при проходженні електричного струму через
розплавлений шлак, що складається з оксидів, галоїдів і їх сумішей. Теплота,
що виділяється, витрачається на підтримку в розплавленому стані шлакової та
металевої ванн, на розплавлення присадних матеріалів, а також втрачається у
навколишнє середовище у вигляді випромінювання з поверхні шлаку.
Додаткові втрати тепла виникають через нагрівання наплавленого виробу та
кристалізатора. Кількість теплоти, що виділяється в шлаковій ванні,
розраховується за формулою: Q = IUt, де I — величина зварювального струму
(А), U — напруга на шлаковій ванні (В), t — час (с) [1, 2, 4-7].
Температурне поле шлакової ванни має значну неоднорідність. На деякій
відстані від електрода температура шлаку становить 1700–1800 °C, а в шлаку,
розташованому навколо електрода (на відстані 2–3 діаметрів від його осі),
температура може досягати 2000 °C і більше. У шлаку біля кордонів електродів
відбуваються газовиділення (на аноді) та нейтралізація катіонів (на катоді). Ці
процеси відбуваються у відносно тонкому шарі шлаку (близько 20 мкм), на
який припадає значна частка падіння напруги на шлаковій ванні (8–20%).
Температура цього шару може досягати 2200–2300 °C. При використанні
неплавкого графітового електрода термоелектричні процеси призводять до
ерозії його поверхневого шару, що спричиняє перехід вуглецю в шлак і
наплавлений метал [1-2].
Збільшення вмісту вуглецю на 0,2–0,3% незначно впливає на властивості
зносостійкого наплавленого металу, в якому часто міститься велика кількість
вуглецю та елементів, що утворюють карбіди, до кількох відсотків. Вуглець,
з'єднуючись у карбіди, не погіршує властивості металу матриці.
Хоча процес коксування розплаву зварювальної ванни, ерозія електродів
та труднощі, пов'язані з налаштуванням шлакової ванни, виготовленням
кристалізаторів і обладнання, а також підвищений термічний вплив на
20
основний метал, є недоліками, вони компенсуються значними перевагами
електрошлакового наплавлення з використанням неплавкого електрода [1, 2].
Сьогодні електрошлакове наплавлення використовується в різних галузях
промисловості, таких як енергетика, металургія, нафтохімія, машинобудування,
а також при виготовленні та ремонті зношеного обладнання і інструментів для
гірничої, металургійної та дорожньо-будівельної галузей [4].
Способи електрошлакового наплавлення можна класифікувати за різними
ознаками, з яких технологічні є найбільш важливими. У процесі ЕШН
розрізняють два методи формування наплавленого металу. Один із них
передбачає вільне формування розплавленого металу на плоскій
горизонтальній поверхні (рис. 1.2), а інший включає використання спеціальних
формуючих пристроїв — кристалізаторів, які зазвичай виготовляються з міді. В
цих пристроях розплавлений метал кристалізується в замкнутій порожнині. Для
запобігання перегріву кристалізатори охолоджують проточною водою, а їх
поверхні, що контактують з розплавом шлаку та металу, покривають графітом
та іншими матеріалами для захисту від електрохімічної ерозії. [1, 2]
Рисунок 1.6 Електрошлакове наплавлення стрічкою: 1 - виріб; 2 -
наплавлений метал; 3 - жужільна кірка; 4 - електродна стрічка; 5 - жужільна
ванна; 6 - металева ванна; 7 - зварювальний флюс.
Залежно від типу застосовуваних електродних матеріалів процеси ЕШН
можна розділити на способи наплавлення з плавкими і не плавляться
21
Переваги [1, 2, 4-7]:
- відсутність розбризкування металу;
- висока якість, оскільки шлак надійно захищає рідку ванну від
шкідливого впливу повітря;
- економія флюсу і електроенергії (у порівнянні з дуговим процесом
витрата флюсу в 20 разів, а електроенергії в 1,5–2 рази менше);
- можливість наплавлення сталей і сплавів з підвищеною схильністю
утворення тріщин;
- висока продуктивність, можливість додавати наплавленому металу
необхідну форму.
Недоліки ЕШН:
- велика погонна енергія викликає перегрів основного металу і ЗТВ;
- неможливість одержання наплавлених шарів малої товщини (мін 3–
4мм).
Застосовується в металургії для наплавлення прокатних валків; у
виробництві біметалічних заготовок для відновлення ковшів, зубів екскаватора;
зубів великомодульних шестерень.
22
1.6 Високошвидкісне напилення (HVOF)
Високошвидкісне напилення (HVOF) — це процес, який об'єднує
переваги газополум'яного та детонаційного напилення. Як показано в
дослідженнях [29,30], метод HVOF має вищу швидкість (800 м/с порівняно з
400 м/с), але нижчу температуру (3000 K замість 15000 K), а також
характеризується низькою пористістю покриття (1-4%) у порівнянні з іншими
газотермічними методами. Проте одним з недоліків існуючих систем HVOF є їх
висока енергоємність, оскільки вони працюють з газами під тиском до 4 МПа
[31]. Це ускладнює контроль за подачею газу, збільшує вимоги до безпеки і
знижує ефективність газобалонних систем, що негативно впливає на процес
нанесення покриття, знижує ефективність напилення та призводить до
забруднення навколишнього середовища [2, 4, 5, 9].
Переваги високошвидкісного напилення (HVOF) [2, 4, 5, 9]:
1. Висока швидкість напилення: Швидкість частинок напилюваного
матеріалу досягає 800 м/с, що дозволяє досягати більш високої щільності
покриттів і кращого зчеплення з підкладкою.
2. Низька пористість: Покриття, отримані за допомогою HVOF, мають
пористість всього 1-4%, що забезпечує високу міцність і зносостійкість.
3. Покращені механічні властивості: Завдяки високій швидкості частинок
та низькій температурі процесу утворюється щільне, міцне покриття з
покращеними фізико-механічними властивостями, такими як твердість і
зносостійкість.
4. Збереження геометрії підкладки: Високошвидкісне напилення не
вимагає високих температур, що мінімізує термічні деформації та структурні
зміни підкладки.
5. Широкий спектр застосування: Технологія може бути використана для
нанесення покриттів на різноманітні матеріали, що дозволяє покращити їх
експлуатаційні характеристики, зокрема в умовах зносу та корозії.
23
6. Економічність: Оскільки процес HVOF забезпечує високоякісні
покриття з мінімальними витратами матеріалів, це дозволяє знижувати
собівартість виготовлення та обслуговування виробів.
7. Відновлення деталей: Технологія дозволяє ефективно відновлювати
зношені деталі, продовжуючи їх термін служби та підвищуючи надійність
експлуатації.
8. Висока ефективність: Низька температура процесу сприяє збереженню
властивостей основи матеріалу, що важливо для отримання високоякісних
покриттів без негативного впливу на деталь.
Недоліки високошвидкісного напилення (HVOF) [2, 4, 5, 9]:
1. Висока енергоємність: Процес HVOF вимагає значних енергетичних
витрат для підтримки високих швидкостей частинок, що знижує загальну
енергоефективність системи.
2. Використання газів під високим тиском: Для роботи технології
необхідно використовувати гази під тиском до 4 МПа, що ускладнює
управління газами та підвищує вимоги до безпеки.
3. Складність системи управління: Високі вимоги до управління газовими
системами та тиском вимагають складного та дорогого обладнання, що може
підвищувати загальні витрати на технологію.
4. Забруднення атмосфери: Використання газів під високим тиском може
призводити до забруднення навколишнього середовища, оскільки процеси
згоряння не завжди повністю ефективні.
5. Висока вартість: Наявність складних систем охолодження і високі
вимоги до обладнання можуть збільшити загальну вартість процесу, що робить
його менш економічним у порівнянні з іншими методами нанесення покриттів.
6. Обмеження щодо нанесення спеціальних покриттів: Через складність
налаштувань і високі температури обмежується можливість нанесення
покриттів на деякі матеріали або для досягнення специфічних властивостей.
24
7. Технічна складність: Потреба в точному налаштуванні обладнання та
контроль за параметрами процесу можуть створювати додаткові труднощі для
оператора і вимагати високої кваліфікації.
Рисунок 1.7 Високошвидкісне напилення
25
1.7 Плазмове напилення
Технологічним інструментом плазмового напилення є електродуговий
плазмотрон, потужність якого коливається в межах 15...50 кВт. Найбільш
ефективний вплив на параметри процесу напилення забезпечується зміною
сили струму від 200 до 600 А і напруги в межах 20...100 В. При цьому
температура плазмового струменя в різних зонах може досягати від 2000 до 15
000 К, а швидкість витікання струменя залежно від режиму може варіюватися
від 200 до 2000 м/с [1-9, 17-19]. Як плазмоутворюючий газ часто
використовують аргон, гелій, азот, суміш аргону з азотом або повітря [13-17].
Матеріал для напилення у вигляді порошку або прутка може подаватися в
різні зони плазмового струменя, в залежності від виду та розміру порошку чи
дроту, а також вимог до структурно-фазового стану покриття. Розмір порошків
значно впливає на їх плавлення та розпилення в потоці, а також на структурні
характеристики та властивості отриманого покриття. Згідно з вимогами до цих
параметрів, дисперсність біопорошків вибирається в діапазоні від 5 до 100 мкм.
Рисунок 1.8 Схема устаткування плазмового напилення: 1 - Катод. 2 -
Подавання порошкового матеріалу. 3 -Частки порошку. 4 - Розплавлені частки
порошку. 5 - Об'єкт напилення. 6 - Підкладка. 7 - Плазмоутворюючий газ. 8 -
Анод. 9 - Плазмова дуга. 10 - Плазмовий струмінь з частками порошку.
Найбільша кількість кристалічної фази зберігається при напиленні
порошків великих фракцій, що підтверджується експериментальними
26
дослідженнями та комп'ютерними розрахунками. При напиленні біокерамічних
матеріалів, таких як гідроксіапатит, в покритті відбуваються значні структурно-
фазові перетворення, що суттєво впливають на його біоактивні властивості. У
процесі взаємодії різнорідних розплавлених частинок і основи швидкість
охолодження може досягати значень порядку 10^5...1,5∙10^6 К/с і більше [17-
24].
При таких швидкостях охолодження матеріал частинок практично
миттєво твердіє, не встигаючи кристалізуватися, що призводить до аморфізації
матеріалу і може викликати непередбачувану швидкість процесів резорбції
покриття.
Транспортуючий газ, що забезпечує подачу порошку в плазмовий
струмінь, не повинен здійснювати хімічний вплив на порошок. З цією метою
зазвичай використовують плазмоутворюючий газ, витрата якого становить 1...4
л/хв [13-17].
Формування покриття та міжфазної межі з розплавлених і частково
розплавлених частинок супроводжується рядом явищ: утворенням меж нового
складу, що містить оксиди, нітриди та інші сполуки; утворенням пористої
мікроструктури; зміною структурно-фазового стану матеріалу частинок з
аморфізацією внаслідок високих швидкостей охолодження; виникненням
напруг, що призводять до появи тріщин у покритті. Значні напруження в
покритті і поверхневих шарах основи можуть призвести до поширення тріщин
в покритті і, як наслідок, до його відшаровування.
Властивості покриттів, отриманих за допомогою електроплазмового
напилення (ЕПН), залежать від структури, яка, в свою чергу, визначається
безліччю технологічних параметрів процесу. Кількість таких параметрів може
варіювати від 20 до 60, як зазначають дослідження [17-22]. Тому для
забезпечення бажаних властивостей покриття технологічні режими зазвичай
підбираються експериментальним шляхом або з урахуванням загальних
принципів теорії ЕПН.
27
Основними змінними факторами, що впливають на фізико-механічні
характеристики покриття, є [1-9, 17-24]:
- Джерело нагріву (тип джерела живлення, конструктивні особливості
плазмотрона, тип робочого газу).
- Напилений матеріал (склад порошку, його дисперсність).
- Подача напиленого матеріалу в плазмовий струмінь (тип порошкового
живильника, спосіб і місце введення порошку в струмінь плазми).
- Фактори, пов'язані з процесом напилення (дистанція напилення, кут
нахилу плазмового струменя відносно поверхні підложки, струм дуги, напруга,
відносна швидкість переміщення плазмотрона).
- Фізико-механічні властивості оброблюваного матеріалу (марка
матеріалу, конфігурація деталі) та параметри його поверхні (спосіб підготовки
поверхні до напилення, шорсткість поверхні).
У процесі плазмового напилення також важливими є фактори, пов'язані з
конструкцією обладнання. Вони не можуть оперативно змінюватися під час
роботи, але впливають на процес і кінцеві характеристики покриття. До таких
факторів відносяться дистанція напилення, струм дуги, дисперсність порошку,
кут напилення, швидкість переміщення плазмотрона відносно основи, а також
температурні характеристики основи.
Основні технологічні параметри [17-26]:
1. Дистанція напилення — впливає на ступінь проплавлення частинок, їх
швидкість, а також на фізичний вплив на приповерхневий шар основи. Типові
значення дистанції можуть змінюватися від 60 до 150 мм в залежності від
вимог до покриття та характеристик обладнання.
2. Струм дуги — впливає на ступінь проплавлення напиленого матеріалу,
і для деяких матеріалів може досягати більше 500 А.
3. Дисперсність напиленого порошку — визначає характер взаємодії
часток з плазмовим струменем, впливає на їх плавлення та розподілення в
потоці. При напиленні використовуються порошки з дисперсністю від 10 до 200
мкм.
28
4. Швидкість переміщення плазмотрона — визначає рівномірність
властивостей і товщини покриття. Типова швидкість переміщення може
змінюватися від 200 до 900 мм/хв.
5. Кут напилення — повинен бути в межах 45°...90° для забезпечення
максимального зачеплення часток з основою.
6. Попередній прогрів — активує дифузійні процеси на поверхні виробу
та може сприяти впровадженню частинок у поверхню деталі. Для різних
матеріалів основи температура нагріву має свої оптимальні значення.
Наприклад, існує технологія плазмово-індукційного напилення, при якій
металеву основу додатково підігрівають в процесі плазмового напилення. Це
дозволяє покращити мікротвердість і адгезійно-когезійну міцність покриттів.
Зміна будь-якого з цих параметрів може значно змінити властивості
покриття, тому технологічні режими підбираються індивідуально для кожного
процесу, з урахуванням вимог до кінцевого продукту.
Для підвищення адгезійної міцності покриттів, які утворюються за
допомогою плазмового напилення, важливо підготувати поверхню виробу
таким чином, щоб вона знаходилася в активованому стані. Це дозволяє
розірвати зв'язки між поверхневими атомами твердого тіла та чужорідними
атомами, а також підвищити енергію поверхневих атомів до рівня, достатнього
для забезпечення хімічної взаємодії з матеріалом покриття. Процес активації
поверхні можна розділити на кілька категорій залежно від методу впливу:
термічну, газодинамічну та спеціальну попередню обробку [17-19].
1. Термічна і газодинамічна активація
Термічна та газодинамічна активація реалізуються одночасно під час
процесу напилення. В результаті впливу плазмового потоку на поверхню
основи підвищується її енергетичний стан, що сприяє зростанню ентальпії
(потенційної енергії) в утвореній адгезійній системі "основа - напилювана
частинка". Це дозволяє підвищити рівень активації основи та покращити
зчеплення між основою та покриттям [17-19].
2. Попередня обробка поверхні
29
Попередня обробка поверхні перед напиленням включає очищення
основи від забруднень, які можуть негативно впливати на адгезійне зчеплення,
а також стимулювання активації поверхні. Це досягається шляхом збільшення
площі контакту та підтримки протягом певного часу високої поверхневої
енергії основи, що дозволяє досягти кращого зчеплення з покриттям.
Забруднення на поверхні матеріалу можуть бути різного типу, серед них:
1. Фізичні або механічні забруднення – пил, ворсинки, абразивні частки
тощо.
2. Органічні забруднення – тонкі або товсті плівки, що виникають від
мастил або охолоджувальних рідин.
3. Забруднення, що розчиняються у воді – солі, кислоти, луги тощо.
4. Хімічно пов'язані забруднення – оксиди, нітриди та інші хімічні
сполуки.
5. Газоподібні забруднення – адсорбовані поверхнею гази.
3. Методи підготовки поверхні
Для ефективної підготовки поверхні основи до напилення
використовують різні методи, засновані на фізико-хімічному впливі [17-19]:
1. Фізичний контакт – включає методи видалення забруднень за
допомогою ударного, вібраційного, ультразвукового, теплового або інших
фізичних впливів.
2. Хімічна реакція – використовується вплив на хімічні зв'язки матеріалу
основи та забруднень за допомогою поверхнево-активних речовин (ПАР), які
розчиняють забруднення або сприяють ослабленню зв'язків між
забруднювачами та основою.
3. Комбінований (фізико-хімічний) метод – поєднує фізичні та хімічні
впливи для максимально ефективної підготовки поверхні.
4. Методи видалення забруднень
Забруднення з поверхні виробів видаляються різними способами,
зокрема:
30
знежирення – процес, спрямований на видалення органічних забруднень,
таких як масла, жири та інші органічні плівки.
очищення від хімічно зв'язаних з'єднань — процес, що включає
видалення оксидів, нітридів та інших хімічно зв'язаних забруднень за
допомогою спеціальних хімічних реагентів.
Всі ці методи сприяють створенню оптимальних умов для досягнення
надійного адгезійного зчеплення між основою та покриттям. Вибір конкретної
методики залежить від матеріалу основи та вимог до властивостей покриття.
Жирові забруднення на поверхні виробів є одними з основних, які
заважають створенню надійного зчеплення при нанесенні покриттів, оскільки
вони практично не розчиняються у воді. Для ефективного видалення таких
забруднень застосовуються різні методи, зокрема [17-19]:
1. Знежирення: Для видалення жирів рослинного і тваринного
походження використовуються лужні розчини або органічні розчинники. Жири
мінерального походження, за певних умов, можуть утворювати емульсії з
лугами, що допомагає їх відокремити від поверхні. Для активації цього процесу
в миючі розчини вводять поверхнево-активні речовини (ПАР), які мають миючі
та емульгуючі властивості, що сприяє ефективному очищенню.
2. Ультразвукова очистка: Для підвищення ефективності знежирення
часто застосовують ультразвукову очистку. Вона дозволяє завдяки явищу
кавітації (виникнення миттєвих високих гідростатичних тисків) відривати
частинки забруднень від поверхні матеріалу.
3. Очищення від хімічно зв'язаних забруднень: Поверхню виробів
очищають за допомогою абразивно-струменевої обробки, травлення,
ультразвукової обробки, а також тліючими та дуговими розрядами. Абразивно-
струменева обробка є найбільш поширеним методом підготовки поверхні перед
нанесенням покриттів. У цьому випадку використовується струмінь стисненого
повітря з абразивними частками (наприклад, електрокорунд, карбід кремнію,
чавунна чи сталевий дріб). Вплив абразивних часток змінює шорсткість
поверхні, збільшуючи площу контакту, а також викликає структурні зміни
31
приповерхневого шару матеріалу, що сприяє зростанню швидкості дифузії
поверхневих атомів і їх енергії.
4. Травлення: Хімічне, електричне та електрохімічне травлення є
альтернативою абразивно-струменевій обробці, де не відбувається значних
спотворень кристалічної решітки матеріалу. Вибір складу травного розчину або
електроліту залежить від властивостей матеріалу основи. При неправильному
виборі складу можуть виникнути небажані ефекти, наприклад, пасивація
поверхні, що призводить до зниження адгезії покриття.
5. Обробка плазмою: Очищення і активація поверхні за допомогою
плазми тліючого або дугового розряду також отримало широке застосування.
Тліючий розряд здатний видаляти лише невелику кількість жирових забруднень
(приблизно 0,3 мкг/мм³) і тонкі оксидні плівки (від 10 до 30 нм), у той час як
дуговий розряд має вищі можливості обробки поверхні і значно більше впливає
на її морфологію.
Технологічні етапи попередньої обробки [17-19]:
Процес підготовки поверхні виробу перед нанесенням покриття зазвичай
включає кілька етапів:
1. Промивка в миючих розчинах або органічних розчинниках.
2. Просушування: продувка знежиреним повітрям і стисненим повітрям,
прогрів полум'ям газового пальника до температури 470° К, або прокалювання
в термічній печі при температурі 620–650° К.
3. Прогрів за допомогою інфрачервоного опромінення.
Після підготовки поверхні потрібно дотримуватись мінімального часу
витримки (залежно від матеріалу основи) до 2–5 годин, щоб уникнути
повторного забруднення поверхні та забезпечити максимальну адгезію
покриття.
Таким чином, процес підготовки поверхні до нанесення покриттів є
важливим етапом у забезпеченні високої якості і міцності покриття, а також
надійного зчеплення між покриттям і основним матеріалом.
32
В таблиці 1.1 наведені порівняльні характеристики різних видів
наплавлень
Таблиця 1.1 Порівняльні характеристики різних видів наплавлень [1-9]
Спосіб наплавлення Продуктивність Частка Товщина
, основного наплавлення,
Кг/год металу, мм
%
Дугове наплавлення 0,8-3 20-50 2,0-5,0
Покритим електродом
Дугове наплавлення в 1,0-7,0 10-30 2,5-5,0
захисних газах не плавки
електродом
Дугове наплавлення в 1,5-9,0 30-60 3,0-5,0
захисних газах плавким
електродом
Лазерне наплавлення 1,0-2,0 0,1-15 0,1-3,0
Електрошлакове 20-60 5-10 15,0-50
наплавлення дротом
Плазмово-дугове 0,8-6,0 5-15 0,3-6,0
наплавлення порошком
33
Висновки до розділу 1
На сьогоднішній день розроблено чимало методів відновлення деталей із
застосуванням порошкових матеріалів. Більшість із них не лише відновлюють
деталі, але й забезпечують зміцнення робочих поверхонь та захист від корозії,
що сприяє підвищенню надійності техніки. Необхідність таких процедур
обумовлена значними витратами на ремонт обладнання, а відновлення
зношених деталей дозволяє досягти високої економічної ефективності.
Літературний огляд показав, що одним із найбільш перспективних
методів для відновлення зношених поверхонь деталей є плазмове напилення.
Ця технологія забезпечує високу якість та ефективність відновлення. Плазмове
напилення відповідає сучасним вимогам щодо міцності, довговічності та
ефективності, що робить його важливим інструментом у сфері ремонту та
відновлення деталей машин.
34
РОЗДІЛ 2. ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПЛАЗМОВОГО НАПИЛЕННЯ
2.1 Обладнання для плазмового напилення
Експериментальні роботи по визначенню ефективних параметрів
повітряно-плазмового струменя з врахуванням вимог технології нанесення
покриття, виконувалися на модернізованому устаткуванні комплексу
напилення ОПН-11. [28]
До складу обладнання, необхідного для виконання визначеного змісту
робіт, були залучені:
1) установка плазмового напилення (УПН-1)
2) блок плазмового напилення БП-1
3) джерело живлення БЕП-40;
4) установка холодильна "Холод-1";
5) змішувач газів (СГ-1);
6) живильник порошку ПП-2500.
Технічні можливості модернізованого оснащення установкиУПН-1
дозволяють напилювати в автоматичному режимі різноманітні покриття з
максимальними габаритними розмірами: діаметром 40 см, та довжиною 2,5 м.
Плазмотрон марки ПМ-2 має стаціонарне положення. Діапазон і швидкість
переміщення здійснюється з пульту керування. Пульт керування установки
забезпечує можливість дистанційного керування і контролю процесами
взаємного переміщення плазмотрону (плями напилення), а також корегування
параметрів процесу повітряно-плазмового напилення без необхідності
перебування в зоні уражаючих факторів плазмового струменя.
Джерело живлення БЕП-40 забезпечує напругу холостого ходу 160 В,
робочий діапазон по напрузі ЗО...60 В, номінальний струм 210 А (робочі
діапазони 185...245 А), робочу потужність плазмоірону 32-44кВт.
Змішувач газів СГ-1 забезпечу« оперативний контроль і керування
параметрами використання плазмоутворюючих і транспортуючих газів,
порошкових матеріалів, автоматичне підтримання обраних параметрів
35
потужності плазмового струменя (по струму і напрузі), автоматичний контроль
водяного охолодження плазмотрона (виграти води, температура на вході і
виході з плазмогрону), автоматичне відключення при аварійних умовах роботи
комплексу. Живильники порошкового матеріалу тарілчастого типу ПП-2500
мають корисну ємність 0,0025 м3, продуктивність - І,4хІ0-8...140хІ0-8 м,/с,
відхилення в рівномірності подачі порошку ±2 % (при грануляції 20... 100мкм).
Рисунок 2.1 Камера для плазмово-порошкового напилення
Рисунок 2.2 Плазмотрон ПМ-2
36
Рисунок 2.3 Блок плазмового напилення БП-1
Установка холодильна марки "Холод-1", то використовується
для охолодження плазмотрона і кабелів, які постачають електричний
струм, забезпечує холодопродуктивність відповідно 3,9 кВт. як
теплоносій використовується дистильована вода, холодоагент - фреон
марки R-12. В процесі нанесення покриття на дослідні зразки було
встановлено, що технічні характеристики обраного технологічного
устаткування відповідають вимогам базового обладнання для
отримання таких покриттів за технологією, що розроблюється.
Необхідність оперативного корегування орієнтації плазмотрону
відносно поверхні деталі (в процесі напилення), у тому числі
дистанції і кута напилення, обумовлює раціональність процесу
напівавтоматичного напилення.
37
Таблиця 2.1 Технічні характеристики плазмотрона ПМ-2 [28]
Назва параметру, одиниця вимірювання
Значення параметру
Робоча потужністі , кВт~ 30-37
Робочий тиск плазмоутворюючого газу, МПа 0,4-0,5
Максимальні витрати плазмоутворюючого 50 (83,5-10-4)
Робочий тиск води охолодження, МПа 0,9
Витрата води охолодження, л-хв-1 (м3 сек'1) 10(16,7х10-4)
Робоча температура води охолодження,°С:
На вході 12...18
На виході <50
220
Струм дуги максимальний, А
210
Напруга дуги максимальна, В
Маса, кг ( не більше ) 4,2
Установка призначена для автоматизованої плазменно-порошкового
напилення торцевих, циліндричних, конічних і плоских поверхонь деталей,
забезпечуючи їх захист від зносу, корозії або надання специфічних
властивостей. Завдяки системі числового програмного керування можливе
автоматичне нанесення складних криволінійних шарів. Ручна робота зводиться
лише до завантаження та вивантаження деталей. Установка дозволяє одночасно
керувати трьома осями та трьома технологічними параметрами, забезпечуючи
високу точність і ефективність процесу[28].
В сучасній промисловості застосування камер, що включають в себе
широкий спектр механічного обладнання та систем контролю, стало
невід'ємною частиною багатьох виробничих процесів. Такі камери
забезпечують не лише ефективність у виконанні технологічних завдань, але й
забезпечують відповідність вимогам щодо безпеки та якості.
38
По-перше, важливо відзначити різноманітність конфігурацій камер, які
розробляються з урахуванням специфічних потреб клієнтів. Це дозволяє з
максимальною ефективністю адаптувати обладнання до вимог конкретних
виробничих умов. Крім того, постачання окремих компонентів - як нових, так і
б/у - відкриває можливості для суттєвої економії витрат при комплектації
системи.
Одним із ключових аспектів є безпека. Камери оснащені захисним
щитовим огородженням із розсувними дверима, які захищають оператора та
оточуючих від небезпечного впливу світлового випромінювання плазмової
дуги. Наявність вікна зі світлофільтром у правій дверці дозволяє спостерігати
за процесом наплавлення без ризику для здоров'я.
Крім того, установка може бути укомплектована змінним технологічним
обладнанням, що дозволяє виконувати різноманітні задачі залежно від
конкретних вимог замовника. Це свідчить про високу гнучкість системи та
можливість оптимізації виробничих процесів. Додатково, можливість інтеграції
плазматронів інших моделей відкриває перспективи для вирішення
специфічних технічних завдань. [28]
Отже, сучасні камери, які поєднують в собі інноваційні технології та
механічні рішення, представляють собою потужний інструмент для оптимізації
виробничих процесів, забезпечуючи при цьому безпеку та якість виробництва.
[28]
39
2.2 Матеріали для напилення
Порошок для напилення ПГ-СР4 є широко використовуваним матеріалом
у плазмових покриттях, завдяки своїм унікальним властивостям. Цей порошок
зазвичай застосовують для створення захисних шарів, які забезпечують високу
стійкість до зносу, окиснення та корозії. [29]
Основою порошку є сплави на основі нікелю чи кобальту (залежно від
конкретної специфікації), із додаванням хрому, молібдену, вуглецю або інших
легуючих елементів. Використовується для напилення на деталі, які працюють
у важких умовах експлуатації, зокрема в агресивному середовищі чи при
високих температурах[29].
Використовується для покриття поршнів, клапанів, гідроциліндрів.,
захисту поверхонь, схильних до інтенсивного абразивного чи кавітаційного
зносу.
Переваги:
висока адгезія (покриття на основі ПГ-СР4 добре зчіплюється з основою).
термо- та зносостійкість (забезпечує довготривалу роботу деталей в
екстремальних умовах)
економічність (ефективний розхід порошку завдяки оптимальному
процесу напилення)
Таблиця 2.2 Склад порошкової суміші ПГ-СР4[29]
Марка
С В Si Ni Сr Fe
сплава
ПГ-СР4 0,6 1,0 2,8-3,8 3,0-4,5 основа 15-18 Менше5
40
2.3 Технологічний процес плазмово-порошкового напилення
Основні етапи технологічного процесу плазмово-порошкового напилення
Плазмово-порошкове напилення є ефективним методом відновлення або
зміцнення поверхонь валів, які зазнали зношення. Цей процес забезпечує
формування щільного, адгезійно міцного та зносостійкого покриття. Нижче
описано основні етапи технологічного процесу напилення на вал.
1. Підготовка вала:
механічна очистка: вал очищають від забруднень, іржі, оксидів та
залишків старого покриття за допомогою абразивного або хімічного методу;
створення мікрошорсткості: поверхню обробляють
абразивноструменевим методом (піскоструменева обробка) для збільшення
адгезії;
знежирення: поверхню очищають органічними розчинниками для
видалення залишків масел і жирів.
2. Закріплення вала:
вал встановлюється на обертальний стенд або в спеціальний патрон
установки для напилення.
обертання забезпечує рівномірність нанесення покриття та контролюється
за допомогою регульованого приводу (частота обертання залежить від діаметра
та довжини вала).
3. Підготовка обладнання:
налаштування плазмотрона: вибирається тип робочого газу (аргон, гелій,
азот чи їх суміші) та оптимальні параметри плазмового струменя (температура,
швидкість потоку).
вибір порошку: підбирається порошок, що відповідає вимогам до
покриття (зносостійкі сплави, карбіди, корозійностійкі матеріали тощо).
контроль параметрів: перевіряється подача порошку, температура
струменя та швидкість осадження.
4. Процес напилення:
41
формування плазми: у плазмотроні утворюється високотемпературний
потік, що нагріває порошок до пластичного або рідкого стану;
напилення: порошок подається у плазмовий струмінь і спрямовується на
поверхню вала.
обертання вала: під час напилення вал рівномірно обертається,
забезпечуючи нанесення покриття по гвинтовій лінії з мінімальним
перекриттям шарів.
5. Охолодження:
вал охолоджується на повітрі або в спеціальній камері, щоб уникнути
термічних деформацій.
у деяких випадках використовують контрольоване охолодження для
зняття залишкових напружень у покритті.
6. Фінішна обробка:
механічна обробка: після напилення проводиться точіння, шліфування
або полірування для забезпечення необхідної точності розмірів і якості
поверхні.
контроль якості: перевіряється товщина покриття, адгезія, мікроструктура
та відсутність дефектів.
Основні параметри технології:
температура плазми: 10 000–15 000°C;
швидкість подачі порошку: 5–30 г/хв (залежно від розміру частинок);
товщина шару: 0,1–0,5 мм за один прохід;
швидкість обертання вала: 30–200 об/хв (залежно від діаметра).
Переваги плазмово-порошкового напилення для валів:
висока адгезія покриття до основного матеріалу;
можливість нанесення покриттів із заданими властивостями (зносостійкість,
корозійна стійкість, термостійкість);
мінімальна тепловіддача, що запобігає перегріву та деформації вала;
відновлення геометричних розмірів без значних змін основного матеріалу.
42
Плазмово-порошкове напилення забезпечує високу якість і довговічність
відновлених чи модифікованих валів, що робить його універсальним методом
для різних галузей промисловості.
Таблиця 2.3 Технологічний процесу відновлення плазмовим
Найменування
Перелік технологічних переходів Обладнання
операцій
1. Дістати деталі з контейнера та
помістіть їх у відповідне гніздо
мийної машини.
2. Виконати знежирення деталей
у мийній машині.
Очистка деталей Мийна машина ММК-40
3. Провести сортування деталей
та обробити їх стислим повітрям.
4. Передати очищені деталі для
подальшого етапу виробничого
процесу.
Сушка 1. Дістати деталі з контейнера та Камера сушильна
помістіть їх у сушильну
установку.
2. Увімкнути установку та
виконайти процес сушіння.
3. Вийняти висушені деталі та
складіть їх у контейнер.
4. Передати контейнер із сухими
деталями для наступного етапу
виробничого процесу.
1. Дістати деталі з контейнера та
розмістити їх у камеру
абразивно-струменевої обробки.
2. Запустити установку та
виконати обробку поверхні
Обладнання для
Механічна деталей.
абразивно-струменевої
обробка 3. Вийняти оброблені деталі та
обробки (БДУ-32)
скласти їх у контейнер.
4. Передати контейнер із
обробленими деталями на
наступний етап виробничого
процесу.
Ізоляція поверхонь, які не підлягають напиленню
43
1. Дістати деталі з контейнера та
встановити їх у пристосування
для напилення, розміщуючи між
ними прокладки.
2. Виконати процес напилення Установка плазмово-
Плазмове
на поверхню деталей. порошкового напилення
напилення
3. Вийняти оброблені деталі з ОПН-11
пристосування та передати їх для
подальшого етапу виробничого
процесу.
Видалення масок і ізолюючих елементів
1. Помістіть деталь у піч,
встановивши температуру в
Термічна електрична піч з
діапазоні 1100-1200 °C.
селективним нагріванням
2. Витримувати деталь у печі
протягом 60 хвилин. .
1. Вибірково дістати кілька
деталей з контейнера та
Контроль якості розмістіть їх на столі для Стіл контролера
відновлення контролю. Мікрометр МК-50-75
2. Виконати перевірку всіх
геометричних розмірів деталей.
1. Встановити деталь у
Механічна шліфувальний верстат.
обробка 2. Зняти оброблену деталь та Шліфувальний верстат
передати її на наступний етап
виробничого процесу.
Виберати кілька деталей із
Контроль якості контейнера та розмістіть їх на
Стіл контролера
відновленох столі для контролю.
Мікрометр МК-50-75
поверхні 2. Перевірити геометричні
розміри кожної деталі.
44
2.4 Випробування на абразивний знос
Одним з найбільш часто оцінюваних трибологічних властивостей
матеріалів є зносостійкість, тобто здатність поверхні матеріалу чинити опір
зношуванню в певних умовах тертя, що оцінюється величиною, зворотною
швидкістю зношування або інтенсивністю зношування. Практично в будь-яких
умовах експлуатації деталей, вузлів машин і обладнання різного призначення
присутнє абразивне зношування. Відповідно до «абразивне зношування це
механічне зношування матеріалу в результаті ріжучої або дряпаючої дії твердих
тіл, або твердих частинок».
Випробування на абразивне зношування об закріплені частки абразиву
полягають в одночасному стиранні зразків при однакових умовах (рисунок 2,4),
що дозволяє отримати відносну зносостійкість (е), що вказує на збільшення в
кратну кількість разів зносостійкості при е> 1 або на зниження зносостійкості
при е <1
Рисунок 2.4 Принцип випробувань на абразивне зношування
Випробування на зносостійкість включають кілька етапів, представлених
45
на рисунку 2.5. У першому етапі зразки проходять стадію притирання, при якій
поверхні зразків підганяються до поверхні абразиву для визначення реального
зносу покриття. Цей етап опору супроводжується високою швидкістю зносу
через присутність на поверхні в'язкої основи без зміцнюючої фази. Як тільки на
поверхні оголюються тугоплавкі сполуки (карбіди, бориди), відбувається різке
зниження зносу, що позначає перехід на наступний етап. Другим етапом є
реальний знос поверхні покриттів, за рахунок нього встановлюється відносна
зносостійкість. Після того як проходить етап реального зносу, стирання
переходить на третій етап (критичний знос), при якому швидкість зносу у
багато разів перевищує реальний, але, як правило, трохи більший, ніж етап
притирання. Перехід на даний етап говорить про закінчення випробувань і, як і
перший етап, до уваги береться при порівняльному аналізі.
Час дослідження, сек
Рисунок 2.5 Характер зносу зразків в процесі стирання об абразив I - етап
притирання поверхні зразка; II - етап реального зносу зразка; III - етап
критичного зносу зразка, що перевищує швидкість реального зносу
46
2.5 Вимірювання твердості покриттів
Мікротвердість отриманих покриттів вимірювалася на мікротвердомірі
«ПМТ-3М» (рис. 2.6)
Мікротвердість вимірюється шляхом вдавлення алмазної пірамідки і
аналізу її відбитка. Вибір ділянки для випробування і вимірювання розміру
відбитка проводять під мікроскопом, після чого відношення навантаження до
площі відбитка перераховують за спеціальними таблицями в так зване число
твердості[30].
Перед випробуванням слід розмістити поверхню шліфа перпендикулярно
до напрямку переміщення піраміди. Це необхідно для запобігання утворенню
неправильних відтисків і зменшення похибки вимірювань. Зразок ставлять
зворотною стороною на пластиліновий шар на спеціальній пластині і
притискають до шліфу невеликим зусиллям паралельно пластині ручного
преса. Потім його закріплюють на предметному столику приладу ПМТ-3 під
об'єктивом мікроскопа, який має збільшення 487 крат. На початку збільшення
зображення шліфу проводять обертанням ручки макропереміщення, а детальне
налаштування здійснюють за допомогою ручки мікропереміщення [30].
Вибір місця для нанесення відбитка на покритті визначається так, щоб
відстань від центру відбитка до краю шару або сусіднього відбитка була не
менше, ніж утричі більша діагональ відбитка. Місце вимірювання твердості на
шліфі слід розмістити в центрі поля зору мікроскопа, що передбачає
переміщення верхньої плитки столика з використанням мікрометричних
гвинтів. Закріплення піраміди в патроні виконується після збігу рисок на
оправці і патроні. Перевірка плавності роботи пристрою здійснюється шляхом
2-3-кратного опускання штока без навантаження. Навантаження для вдавлення
індентора вибирається з урахуванням розміру досліджуваного об'єкта, мети
випробування та очікуваної точності. Після установки грузика на опорний
буртик штока предметний столик повертається по годинниковій стрілці до
упору, щоб обране місце виявилося під вісь піраміди. Навантаження піраміди
47
виконується плавним поворотом рукоятки аретира протягом 5-8 секунд, з
подальшою витримкою під навантаженням у 5 секунд. Після витримки піраміда
піднімається, шток зі зразком повертається проти годинникової стрілки до
упору, і відбиток стає видимим у мікроскопі. Вимірюються обидві діагоналі
відбитка для розрахунку середньої довжини діагоналі, що використовується для
визначення числа мікротвердості [30].
Точність вимірювання досягається завдяки розташуванню відбитка в
центрі поля зору мікроскопа, що забезпечується переміщенням нижньої
частини мікроскопа з об'єктивом за допомогою гвинтів. Окуляр-мікрометр
повертають на окулярній насадці та закріплюють так, щоб при обертанні
маховичка центр рухомого перехрестя 1 та бі-штрих 3 переміщалися вздовж
однієї діагоналі. Потім перехрестя підводять з правого кінця діагоналі,
відзначаючи його положення Zп за допомогою цілих поділів нерухомої шкали
(перша цифра) та кругової шкали маховичка (друга і третя цифри - соті).
Аналогічно, перехрестя підводять до лівого кінця діагоналі і отримують Zл.
Довжина діагоналі z1 обчислюється як z1 = Zп - Zл. Довжину другої діагоналі
вимірюють після повороту окуляра-мікрометра так, щоб перехрестя
переміщувалося вздовж цієї діагоналі. Вимірювання z2 проводиться тим же
способом, а середня довжина діагоналі відбитка розраховується за
результатами вимірювання обох діагоналей[30].
Рисунок 2.6 Вимірювання довжини діагоналі відбитка: а - положення
48
перехрестя окуляра-мікрометра правого кінця діагоналі, б - положення
перехрестя окуляра-мікрометра лівого кінця діагоналі; 1 - рухливе перехрестя, 2
- нерухома шкала окуляра, 3 - бі-штрих.
Довжина z, отримана з кругової шкали окуляра мікро-метра, переведена в
мкм, розраховується за формулою: d = zq, де d – середня довжина діагоналі
відбитка в мкм, а q = 0,3 мкм – ціна ділення шкали з похибкою вимірювання ±
0,15 мкм. Число твердості вимірюється в МПа та відповідає довжині діагоналі,
обчисленій в мкм з точністю до одного знака після коми.
Рисунок 2.7 Загальний вигляд ПМТ-3
Прилади для визначення мікротвердості дозволяють вибирати ділянки
мікроструктури для вдавлення, а малий розмір відбитка забезпечує можливість
вимірювання мікротвердісті окремих фаз чи зерен. Вимірювання проводять за
ДСТУ ISO 6507-1:2007 «Метали і сплави. Вимірювання твердості за
Вікерсом».
49
Висновки 2 розділ
В другому розділі було розглянуто технологічне обладнання, яке
використовується для плазмово-порошкового напилення. Досліджено
технологічний процес плазмово-порошкового напилення.
Розглянуто методики:
по визначенню мікротвердості за допомогою приладу ПМТ-3;
випробування на абразивний знос.
50
РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРЕМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
3.1 Дослідження поверхні покриттів отриманих плазмовим методом
Дослідження виявили, що напилений шар на всіх зразках крихкий і тому
ударні навантаження не бажані. Структура покриття складається з трьох
основних фаз: матриці, рожево-кольорової фази (Ф1) із розвиненою поверхнею,
яка може мати різний ступінь дисперсності та займає близько 40–60% площі
перерізу покриття, формуючи характерну скелетну структуру, а також сірувато-
рожевої фази (Ф2) у вигляді окремих витягнутих включень із чіткими межами,
що займають менше 5% площі перерізу. У деяких зразках спостерігаються
варіації дисперсності фази Ф1, а також кількості, розмірів та розташування
включень фази Ф2.
а
б
Рисунок 3.1 Мікроструктура покриття, отриманого в результаті
плазмового напилення в режимі №1: а підготовка поверні для напиленням з
утворенням «рваної різьби», х50; б – піскоструйна обробка поверхні для
нанесенням покриттів, х100
51
а
б
Рисунок 3.2 Мікроструктура покриття, отриманого в результаті
плазмового напилення в режимі №2: а підготовка поверні для напиленням з
утворенням «рваної різьби», х50; б – піскоструйна обробка поверхні для
нанесенням покриттів, х100
52
а
б
Рисунок 3.3 Мікроструктура покриття, отриманого в результаті
плазмового напилення в режимі №3: а підготовка поверні для напиленням з
утворенням «рваної різьби», х50; б – піскоструйна обробка поверхні для
нанесенням покриттів, х100
53
а
б
Рисунок 3.4 Мікроструктура покриття, отриманого в результаті
плазмового напилення в режимі №3: а підготовка поверні для напиленням з
утворенням «рваної різьби», х50; б – піскоструйна обробка поверхні для
нанесенням покриттів, х100
Для отримання кристалічної структури покриття зразки, нанесені
методом плазмового напилення, піддавали термообробці в електричній печі із
селективним нагріванням. Процес проводили в повітряній атмосфері при
температурах 1100 °С та 1200 °С, витримуючи зразки протягом однієї години.
Після цього їх охолоджували разом із піччю до кімнатної температури
54
Мікроструктура плазмового покриття після нагрівання до температури
1000 °С і витримування протягом однієї години демонструє кристалічну
структуру. У матеріалі чітко виділяються дві фази з різною мікротвердістю, які
розташовані на фоні матриці. Також спостерігається формування дифузійного
шару товщиною близько 40 мкм, що свідчить про процеси взаємодії матеріалу
покриття з підкладкою або атмосферою нагріву.
Рисунок 3.5 Мікроструктура плазмового покриття після нагріву до
температури 1000 0С і витримці на протязі однієї години
При нагріванні до температури 1200 °С спостерігається часткове
оплавлення напиленого шару, що підтверджується даними на рисунку 3.10, а
також утворення напливів матеріалу покриття на нижню частину зразка.
Одночасно відбувається кристалізація напиленого шару та формування
дифузійної зони на межі "підложка-покриття" товщиною приблизно 170 мкм,
що свідчить про інтенсивні процеси дифузії між шарами.
55
Рисунок 3.6 Мікроструктура плазмового покриття після нагріву до
температури 1150 0С і витримці на протязі однієї години
На наступних графіках представлено залежності якості плазмових
покриттів від режимів напилення.
10
9.5
9
8.5
8
7.5
7
6.5
6
5.5
5
390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510
І,А
Рисунок 3.7 Залежність якості плазмових покриттів від сили струму
56
Якість
10
9
8
7
6
5
4
3
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Q
Рисун
ок 3.8 Залежність плзамових покриттів від зрізу головки для напилення до
поверхні
10
9
8
7
6
5
4
3
90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
l,мм
Рисунок 3.9 Залежність якості плазмових покриттів від фактичних витрат
порошку
57
Якість
Якість
10
9
8
7
6
5
4
3
50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70
И, В
Рисунок 3.10 Залежність якості плазмових покриттів від напруги
Характеристики структури та властивостей напилених покриттів:
1. Рівномірна структура покриття:
показник стійкості процесу напилення.
забезпечується завдяки транспортуванню частинок матеріалу
високошвидкісним газовим струменем. Під час зіткнення з підкладкою
частинки розсіюються, змішуються та піддаються значній пластичній
деформації.
2. Швидка кристалізація:
висока швидкість кристалізації сталевих частинок у напиленому шарі.
сповільнення охолодження в діапазоні мартенситного та бейнітного
перетворень сприяє стабілізації аустеніту.
значна частина аустеніту перетворюється в мартенсит під час напилення
через високий ступінь деформації, викликаний нанесенням наступних шарів.
3. Метастабільний аустеніт:
58
Якість
його значна кількість обумовлена методом нанесення покриття та
хімічним складом порошкових дротів.
велика швидкість частинок сприяє стабілізації аустеніту й утворенню
покриттів із високими показниками адгезії (зчеплення з основою) та когезії
(внутрішня міцність шару).
4. Пористість покриття:
невелика кількість пор забезпечує високу мастилостійкість порівняно з
щільними матеріалами.
у триботехнічних умовах такі покриття підвищують зносостійкість
деталей і збільшують максимальну допустиму потужність тертя.
5. Циклічність зносу
пов'язана з деградацією поверхневого шару покриття в процесі тертя.
руйнування переважно відбувається на межах між напиленими
частинками.
у дисперсних структурах (розмір частинок 5–20 мкм) через високу
щільність граничних поверхонь інтенсивність відшаровування мезофрагментів
на етапі прискореного зношування може бути більшою, ніж у грубих
структурах (розмір частинок 20–40 мкм).
Напилені покриття характеризуються високою адгезією, міцністю,
зносостійкістю завдяки рівномірній структурі, наявності метастабільного
аустеніту, невеликій пористості та особливостям фізико-хімічних процесів під
час їх нанесення. Водночас структура покриття та розмір частинок визначають
його зносостійкість і поведінку в умовах тертя, що важливо враховувати при
виборі технології для конкретних завдань.
59
3.2 Дослідження зносостійкості отриманих покриттів, в умовах сухого
тертя
Покриття, виготовлені з і сплаву ПГ-СР4 на нікелевій основі і нанесені за
допомогою плазмового напилення з подальшим оплавленням, піддавалися
випробуванням на зносостійкість
Дослідження засвідчили, що плазмові покриття, отримані без оплавлення,
не придатні для експлуатації в умовах сухого тертя без застосування
змазування (рис. 3.1). Аналіз характерних пошкоджень поверхонь тертя виявив,
що знос таких покриттів переважно зумовлений викришуванням частинок
початкового порошку, які не зазнали оплавлення (рис. 3.2). Таким чином, було
встановлено, що покриття, створені методом плазмового напилення без
оплавлення, не можуть ефективно функціонувати в умовах сухого тертя.
150
120
90
60
30
0
0 10 20 30 40 50 60
шлях тертя, м
Рисунок 3.11 Залежність величини зносу покриття, отриманого
плазмовим напиленням без оплавлення, від шляху тертя (контртіло – сталь45)
60
З, мкм
Рисунок 3.12 поверхня тертя плазмового неоплавленого покриття після
досліджень.
40
30
20
10
0
0 30 60 90 120
шлях тертя, м
Рисунок 3.13 Залежність величини зносу покриття, отриманого плазмовим
напиленням з наступним оплавленням, від шляху тертя (контртіло – сталь45)
61
З, мкм
Рисунок 3.14 Поверхня тертя плазмового покриття з оплавленням після
проведених досліджень
Таблиця 3.1 Інтенсивність зношування покриттів
Спосіб Марка Середня Абсолютна Відносна
нанесення порошку величина похибка, мкм похибка, %
покриття зносу за
1200м, мкм
Плазмове ПГ-СР4 47(15м) 6 12,7
напилення без
оплавлення
Плазмове ПГ-СР4 2,12 0,4 4,7
напилення з
оплавленням
Особливості інтенсивності зношування покриттів із оплавленням
1. Зміна інтенсивності зношування на різних етапах тертя:
початковий етап:
інтенсивність зношування спочатку перевищує очікувані значення, це
62
пов’язано з низькою шорсткістю зразків після механічної обробки, що сприяє
короткому періоду адаптації покриття.
стадія стабільності:
зі збільшенням шляху тертя втрата ваги зразків зменшується і стає
стабільною, інтенсивність зношування як на початковому етапі, так і на етапі
стійкої роботи залишається низькою.
2. Механізми зношування:
викришування частинок(повторне деформування поверхні може
викликати відокремлення частинок напиленого шару), відокремлені частинки з
високою твердістю діють як абразив, спричиняючи подряпини та локальне
пошкодження. Метал, що видавлюється у вигляді навалів, піддається
багаторазовим деформаціям це викликає мікротріщини, які з часом
об’єднуються, призводячи до локального руйнування покриття. За сприятливих
умов поверхня може руйнуватися після одного впливу абразивних частинок.
3. Продукти зношування:
основну частину становлять дрібнодисперсні частинки у вигляді лусочок
розміром кілька мікрон., вони утворюються внаслідок багатоциклової втоми
поверхні під час тертя з невисокою інтенсивністю зношування.
4. Аналіз стану зношеної поверхні:
переважають процеси полідеформаційного руйнування з частковим
впливом прямого різання, у продуктах зношування переважають
дрібнодисперсні частинки сплавів у вигляді лусочок, що свідчить про низько
інтенсивну втому матеріалу.
5. Значення випробувань на зносостійкість:
випробування є ключовим методом оцінки механічних властивостей
покриття, вони дозволяють виявити зміни стійкості до абразивного
зношування, що є визначальним фактором підвищення експлуатаційних
характеристик матеріалу.
Процес зношування покриттів із оплавленням характеризується
63
поетапним зниженням інтенсивності зношування, механізмами викрошування
частинок та утворенням мікротріщин, а також низькоінтенсивною втомою
матеріалу. Аналіз цих факторів є важливим для вдосконалення покриттів і
підвищення їх зносостійкості в умовах експлуатації.
Принцип випробувань полягає в порівняльному аналізі зразка еталона
сталь 40 і зразка з зі зносостійким покриттям.
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
час, хв
Рисунок 3.15 Результати випробувань плазмових покриттів на
зносостійкість
64
Відносна втрата маси m/S, r/см2
3.3 Дослідження пористості та мікротвердості плазмових покриттів
Очевидно, що пористість покриття визначається розміром частинок, з
яких воно формується. Зі збільшенням розміру частинок їхня швидкість
зменшується. Це, у свою чергу, сприяє утворенню більш грубої структури,
зниженню щільності напиленого шару та збільшенню кількості пор у покритті.
Таблиця 3.2 Пористість досліджуваних покриттів, об'ємна частка і
розміри пор
№ режиму Пористість,% Товщина Наявність
покриття, мм тріщин
1 8,0 0,8-1,2 -
2 14,7 0,51-0,62 -
3 19,6 0,18-0,27 +
4 18,9 0,22-0,29 -
Мікротвердість покриття вимірювали за допомогою приладу ПМТ-3.
Метою дослідження було визначити, чи впливають технологічні режими
отримання покриття на зміну його мікротвердості та міцності зчеплення з
основою. Отримані результати дозволили оцінити залежність цих
характеристик від умов формування покриття.
Таблиця 3.3 Характеристики міцності та мікротвердості досліджуваних
покриттів
№ режиму Мікротвердість, Н/мм2 Міцність зчеплення покриття з
основою, G, Н/мм2
1 6700 21,2
2 4510 24,8
3 4540 19,6
4 4040 17,6
65
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Мікротвердість, Н/мм2
Рисунок 3.16 Залежність мікротвердості від товщини покриття
27
25
23
21
19
17
15
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Міцність зчеплення покриття з основою, G, Н/мм2
Рисунок 3.17 Залежність міцності зчеплення з основою від товщини
покриття
66
Товщина покриття, мм Товщина покриття, мм
25
20
15
10
5
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Товщина покриття, мм
Рисунок 3.18 Залежність пористості від товщини покриття
Рисунок 3.19 Відновлений вал після плазмового напилення
67
Пористість,%
Висновки по розділу 3
1. В результаті проведених досліджень поверхні зразка після нагрівання
було встановлено:
Мікроструктура плазмового покриття після нагрівання до температури
1000 °С і витримування протягом однієї години демонструє кристалічну
структуру. У матеріалі чітко виділяються дві фази з різною мікротвердістю, які
розташовані на фоні матриці. Також спостерігається формування дифузійного
шару товщиною близько 40 мкм, що свідчить про процеси взаємодії матеріалу
покриття з підкладкою або атмосферою нагріву.
При нагріванні до температури 1200 °С спостерігається часткове
оплавлення напиленого шару, що підтверджується даними на рисунку 3.10, а
також утворення напливів матеріалу покриття на нижню частину зразка.
Одночасно відбувається кристалізація напиленого шару та формування
дифузійної зони на межі "підложка-покриття" товщиною приблизно 170 мкм,
що свідчить про інтенсивні процеси дифузії між шарами.
Що напилений шар на всіх зразках крихкий і тому ударні навантаження
не бажані. Структура покриття складається з трьох основних фаз: матриці,
рожево-кольорової фази (Ф1) із розвиненою поверхнею, яка може мати різний
ступінь дисперсності та займає близько 40–60% площі перерізу покриття,
формуючи характерну скелетну структуру, а також сірувато-рожевої фази (Ф2)
у вигляді окремих витягнутих включень із чіткими межами, що займають
менше 5% площі перерізу. У деяких зразках спостерігаються варіації
дисперсності фази Ф1, а також кількості, розмірів та розташування включень
фази Ф2.
2. Було визначено мікротвердість та пористість покриттів
68
РОЗДІЛ 4. Охорона праці
Експериментальні роботи по визначенню ефективних параметрів
повітряно-плазмового струменя виконувалися на модернізованому устаткуванні
комплексу напилення ОПН-11.
В склад комплексу входить змішувач газів СГ-1, який забезпечує
оперативний контроль і керування параметрами використання
плазмоутворюючих і транспортуючих газів, порошкових матеріалів,
автоматичне підтримання обраних параметрів потужності плазмового
струменя, автоматичний контроль водяного охолодження плазмотрона,
автоматичне відключення при аварійних умовах роботи комплексу.
Небезпеку в робочій зоні становить газобалонне обладнання. Вимоги
безпеки при експлуатації балонів наведено в НПАОП 0.00-1.81-18 «Правила
охорони праці під час експлуатації обладнання, що працює під тиском».
4.1 Вимоги безпеки при експлуатації балонів
Балони для стиснених, зріджених і розчинених газів місткістю більше 100
л повинні супроводжуватися журналом нагляду (паспортом).
Бокові штуцери вентилів для балонів, які наповнюються воднем та
іншими горючими газами, повинні мати ліву різьбу, а для балонів, які
наповнюються киснем та іншими негорючими газами,- праву різьбу.
Кожний вентиль балонів для вибухонебезпечних горючих речовин,
шкідливих речовин 1 і 2 класів небезпеки повинен бути забезпечений
заглушкою, яка накручується на боковий штуцер.
Вентилі в балонах для кисню повинні вкручуватись із застосуванням
ущільнювальних матеріалів, загоряння яких в середовищі кисню виключається.
Під час експлуатації балонів фарбування і нанесення написів на них
відповідно до таблиці 1 додатка 4 НПАОП 0.00-1.81-18 «Правила охорони
69
праці під час експлуатації обладнання, що працює під тиском» здійснюються
суб’єктами господарювання, які їх заповнюють та ремонтують.
Маркування та фарбування неметалевих балонів слід проводити у
відповідності до НД.
4.2 Технічний огляд балонів
Пробний тиск для балонів, виготовлених із матеріалу, відношення
тимчасового опору до границі текучості якого більше 2, може бути знижений
до 1,25 робочого тиску.
Балони, за винятком балонів для ацетилену, після гідростатичного
випробування повинні також підлягати пневматичному випробуванню тиском,
що дорівнює робочому тиску.
Під час пневматичного випробування балони повинні бути занурені у
ванну з водою. Балони для ацетилену повинні підлягати пневматичному
випробуванню на підприємствах, які наповнюють балони пористою масою.
Безшовні балони з двома відкритими горловинами випробуванню на
герметичність на підприємстві-виробнику не підлягають, крім балонів,
призначених для роботи із середовищами 1–4 класів небезпеки.
Технічний огляд балонів, за винятком балонів для ацетилену, включає:
1) огляд внутрішньої і зовнішньої поверхонь балонів;
2) перевірку маси і місткості;
3) гідростатичне випробування.
Перевірка маси і місткості безшовних балонів ємністю до 12 л включно і
понад 55 л, а також зварних балонів незалежно від місткості не проводиться.
При задовільних результатах підприємство, на якому проведено
технічний огляд, вибиває на балоні своє тавро, дату проведеного і наступного
технічних оглядів (в одному рядку з клеймом).
Результати технічного огляду балонів ємністю понад 100 л заносяться в
журнал нагляду (паспорт). Тавра на балонах в цьому випадку не ставляться.
70
Результати технічного огляду балонів, за винятком балонів для
ацетилену, записуються особою, яка проводила технічний огляд балонів, у
журнал випробувань, який має, зокрема, такі графи:
1) товарний знак виробника;
2) номер балона;
3) дата (місяць, рік) виготовлення балона;
4) дата проведеного і наступного технічного огляду;
5) маса, вибита на балоні, кг;
6) маса балона, встановлена під час технічного огляду, кг;
7) місткість балона, вибита на балоні, л;
8) місткість балона, визначена під час технічного огляду, л;
9) робочий тиск (РS), бар;
10) позначка про придатність балона;
11) підпис особи, яка здійснювала технічний огляд балонів.
Огляд балонів здійснюється з метою виявлення на їх стінках корозії,
тріщин, вм’ятин, пленів та інших пошкоджень (для визначення придатності
балонів до подальшої експлуатації). Перед оглядом балони мають бути
ретельно очищені і промиті водою, а в необхідних випадках - промиті
відповідним розчинником або дегазовані.
Балони, в яких під час огляду зовнішньої і внутрішньої поверхонь
виявлені тріщини, плени, вм’ятини, видими, раковини і риски глибиною понад
10 % від номінальної товщини стінки, надриви і вищерблення, знос різьби
горловини, а також на яких відсутні деякі паспортні дані, повинні бути
вибракувані.
Ослаблення кільця на горловині балона не може вважатися причиною
бракування останнього. У цьому випадку балон може бути допущений до
подальшого технічного огляду після закріплення кільця або заміни його новим.
Балон, у якого виявлена скісна або слабка насадка башмака, до
подальшого технічного огляду не допускається до пересадки башмака.
71
Ємність балона визначають за різницею між вагою балона, заповненого
водою, і вагою порожнього балона або за допомогою мірних бачків.
Відбракування балонів за результатами зовнішнього і внутрішнього
оглядів повинно здійснюватися відповідно до НД на їх виготовлення.
Забороняється експлуатація балонів, на яких вибиті не всі дані,
передбачені виробником.
Закріплення або заміну ослабленого кільця на горловині або башмаку слід
виконувати до технічного огляду балона.
Безшовні стандартні балони місткістю від 12 до 55 л при зменшенні маси
від 7,5 до 10 % і збільшенні їх місткості в межах від 1,5 до 2 % переводяться на
тиск, знижений проти початково встановленого на 15 %. При зменшенні маси
від 10 до 13,5 % або збільшенні їх місткості в межах від 2 до 2,5 % балони
переводяться на тиск, знижений проти встановленого не менше ніж на 50 %.
При зменшенні маси від 13,5 до 16 % або збільшенні їх місткості в межах
від 2,5 до 3 % балони можуть бути допущені до роботи при тискові не більше 6
бар. При зменшенні маси більше ніж на 16 % або збільшенні їх місткості
більше ніж на 3 % балони бракуються.
Балони, переведені на понижений тиск, можуть використовуватись для
заповнення газами, робочий тиск яких не перевищує допустимого для цих
балонів, при цьому на них мають бути вибиті маса; робочий тиск (РS), бар;
пробний тиск (Рh), бар; дата проведеного та наступного технічних оглядів і
тавро пункту випробування.
Відомості на балоні, нанесені раніше, за винятком номера балона,
товарного знака виробника і дати виготовлення, повинні бути забиті.
Забраковані балони незалежно від їх призначення мають бути доведені до
стану, який би виключав можливість подальшої їх експлуатації (шляхом
нанесення зарубок на різьбі горловини або просвердлювання отворів на
корпусі).
72
Технічний огляд балонів має здійснюватись в окремих спеціально
обладнаних приміщеннях. Температура повітря в цих приміщеннях повинна
бути не нижче 12 °C.
Для внутрішнього технічного огляду балонів допускається застосування
електричного освітлення з напругою не більше 12 В.
Під час огляду балонів, які наповнюються вибухонебезпечними газами,
арматура ручної лампи та її штепсельне з’єднання мають бути у
вибухонебезпечному виконанні.
Заповнені газом балони, які перебувають на тривалому складському
зберіганні, при настанні чергових строків періодичного технічного огляду
підлягають такому огляду роботодавцем у вибірковому порядку в кількості не
менше 5 штук - із партії до 100 балонів, 10 штук - із партії до 500 балонів і 20
штук - із партії понад 500 балонів.
При задовільних результатах огляду термін зберігання балонів
установлюється особою, яка здійснює технічний огляд, але не більше 2 років.
Результати вибіркового технічного огляду оформлюються відповідним актом.
При незадовільних результатах технічного огляду здійснюється
повторний технічний огляд балонів у такій самій кількості.
У разі незадовільних результатів при повторному технічному огляді
подальше зберігання всієї партії балонів не допускається, газ із балонів повинен
бути видалений в строк, указаний особою (представником адміністрації), яка
здійснювала огляд, після чого балони повинні бути оглянуті кожний окремо.
4.3 Експлуатація балонів
Експлуатація, зберігання і транспортування балонів на підприємстві
повинні здійснюватись відповідно до вимог інструкції з охорони праці, що діє в
межах підприємства.
Працівники, які обслуговують балони, мають пройти навчання та
інструктаж з охорони праці.
73
Випускання газів із балонів в ємності з меншим робочим тиском має
здійснюватись через редуктор, призначений для цього газу, що пофарбований у
відповідний колір.
Камера низького тиску редуктора повинна мати пружинний запобіжний
клапан і манометр, відрегульований на відповідний дозволений тиск в ємності,
в яку перепускається газ.
За неможливості через несправність вентилів випустити на місце
вживання газ із балонів балони треба повернути суб’єкту господарювання,
здійснював заповнення. Злив газу із таких балонів суб’єктом господарювання,
який здійснював заповнення, має виконуватися відповідно до інструкції, що діє
в межах підприємства, затвердженої в установленому порядку.
Норм заповнення балонів газами слід дотримуватися за інструкцією з
охорони праці з урахуванням властивостей газу, місцевих умов і вимог
інструкції з заповнення балонів газами.
Заповнення балонів зрідженими газами має відповідати нормам,
зазначеним у таблиці 2 додатка 4 до цих Правил.
Для газів, не зазначених у цій таблиці, норма заповнення визначається
виробничими інструкціями суб’єкта господарювання, який здійснював
заповнення.
Суб’єкти господарювання, які здійснюють заповнення балонів
стисненими, зрідженими і розчиненими газами, зобов’язані вести журнал
заповнення балонів, у якому, зокрема, мають бути зазначені:
1) дата заповнення;
2) номер балона;
3) дата технічного огляду;
4) маса газу (зрідженого) в балоні, кг;
5) підпис працівника, який заповнював балон.
Якщо на одному підприємстві здійснюється заповнення балонів різними
газами, в такому разі на кожний газ має вестись окремий журнал заповнення.
74
Балони, які заповнюють газом, повинні бути міцно закріплені і щільно
приєднані до заповнювальної рампи.
Забороняється заповнювати газом балони, в яких:
1) вийшов строк призначеного технічного огляду;
2) вийшов строк перевірки пористої маси;
3) пошкоджений корпус балона;
4) несправні вентилі;
5) відсутні належні пофарбування або написи;
6) відсутній надлишковий тиск газу;
7) відсутні встановлені тавра.
Балони, в яких відсутній надлишковий тиск газів, заповнюються після
попередньої їх перевірки відповідно до інструкції суб’єкта господарювання,
який здійснює заповнення.
Перенасадка башмаків та кілець для ковпаків, заміна вентилів
здійснюються під час ремонту посудин у встановленому порядку. Вентиль
після ремонту, пов’язаного з його розбиранням, повинен бути перевірений на
щільність при робочому тиску.
Здійснювати насадку башмаків на балони дозволяється тільки після
спорожнення, викручування вентилів і відповідної дегазації балонів.
Очищення і пофарбування заповнених газом балонів, а також закріплення
кілець на їх горловині забороняються.
Балони з газами можуть зберігатись як у спеціальних приміщеннях, так і
на відкритому повітрі. В останньому випадку вони повинні бути захищені від
атмосферних опадів і сонячних променів.
Складське зберігання в одному приміщенні балонів з киснем і горючими
газами забороняється.
Балони з газом, які встановлюються в приміщеннях, повинні знаходитися
на відстані не менше 1 м від радіаторів опалення та інших опалювальних
приладів і печей та не менше ніж на 5 м від джерел тепла з відкритим вогнем.
75
Балони з отруйними газами повинні зберігатись в спеціальних закритих
приміщеннях, будова яких регламентується відповідними нормами і
положеннями.
Заповнені балони з насадженими на них башмаками мають зберігатися у
вертикальному положенні. Для запобігання падінню балони слід встановлювати
в спеціально обладнані гнізда, клітки або огороджувати бар’єром.
Балони, які не мають башмаків, можуть зберігатись у горизонтальному
положенні на дерев’яних рамах або стелажах. Під час зберігання на відкритих
площадках дозволяється укладати балони з башмаками в штабелі з
прокладками з мотузки, дерев’яного брусся або гуми між горизонтальними
рядами.
При укладанні балонів у штабелі висота штабелів не повинна
перевищувати 1,5 м. Вентилі балонів мають бути повернуті в один бік.
Склади для зберігання балонів, заповнених газами, повинні бути
одноповерховими з покриттями легкого типу і не мати горищних приміщень.
Стінки, перегородки, покриття складів для зберігання газів мають бути із
неспалимих матеріалів не нижче II ступеня вогнестійкості; вікна і двері повинні
відчинятися назовні. Скло на вікнах і дверях повинно бути матовим або
пофарбованим у білий колір. Висота складських приміщень для балонів
повинна бути не менше 3,25 м від підлоги до нижчих виступаючих частин
покрівельного покриття.
Підлоги складів мають бути рівними з неслизькою поверхнею, а складів
для балонів з горючими газами - з поверхнею із матеріалів, які виключають
іскроутворення при ударі по них будь-яким предметом.
Освітлення складів для балонів з горючими газами має відповідати
нормам для приміщень, небезпечних відносно вибухів.
У складах повинні бути вивішені інструкції, правила і плакати стосовно
поводження з балонами, які знаходяться на складі.
Склади для балонів, заповнених газом, повинні мати природну або
штучну вентиляцію відповідно до вимог НД.
76
Склади для балонів з вибухо- і пожежонебезпечними газами повинні
знаходитись у зоні блискавкозахисту.
Складське приміщення для зберігання балонів повинно бути розділене
неспалимими стінками на відсіки, в кожному з яких допускається зберігання не
більше 500 балонів (40 л) з горючими або отруйними газами і не більше 1000
балонів (40 л) з негорючими і неотруйними газами.
Відсіки для зберігання балонів з негорючими і неотруйними газами
можуть бути відділені неспалимими перегородками заввишки не менше 2,5 м з
відкритими отворами для проходження людей та отворами для засобів
механізації. Кожний відсік повинен мати самостійний вихід назовні.
Розриви між складами для балонів, заповнених газами, між складами і
суміжними виробничими будівлями, громадськими приміщеннями, житловими
будинками повинні задовольняти вимоги НД.
Переміщення балонів у пунктах заповнення і споживання газів має
здійснюватися на спеціально пристосованих для цього візках або за допомогою
інших пристроїв.
Перевезення заповнених газами балонів має здійснюватися на ресорному
транспорті або на автокарах у горизонтальному положенні (обов’язково з
прокладками між балонами). Для прокладок можуть застосовуватись дерев’яні
брусся з вирізаними гніздами для балонів, а також мотузкові чи гумові кільця
завтовшки не менше 25 мм (по два кільця на балон) або інші прокладки, які
захищають балони від ударів один об одного. Всі балони під час перевезення
слід укладати вентилями в один бік.
Дозволяється перевезення балонів у спеціальних контейнерах, а також без
контейнерів у вертикальному положенні обов’язково з прокладками між ними і
загорожею від можливого падіння.
Транспортування і зберігання балонів мають здійснюватись з
накрученими ковпаками.
Транспортування балонів для вуглеводних газів здійснюється відповідно
до вимог чинного законодавства.
77
Зберігання заповнених балонів у суб’єкта господарювання, який їх
заповнював, до видачі балонів споживачам допускається без запобіжних
ковпаків.
4.4 Загальні вимоги до порядку складання планів реагування у разі
загрози та виникнення надзвичайних ситуацій на підприємствах,
установах та організаціях
Призначення планів
Призначення планів з питань ЦЗ полягає в обґрунтуванні цілей і шляхів їх
досягнення на основі визначення комплексу завдань і робіт, а також ефективних
методів, способів і ресурсів усіх видів, необхідних для захисту населення,
територій, навколишнього природного середовища та майна від надзвичайних
ситуацій шляхом запобігання таким ситуаціям, ліквідації їх наслідків і надання
допомоги постраждалим у мирний час та в особливий період.
Суб’єкти, що здійснюють планування
Суб’єктами, що організовують та здійснюють планування на відповідному
рівні і забезпечують виконання розроблених планів є органи виконавчої влади,
органи місцевого самоврядування та суб’єкти господарювання, відповідно до
своїх повноважень.
Організація планування
Робота з розробки планів зазвичай включає чотири основні етапи:
І етап передпланова проробка структури та змісту плану, можливих
варіантів розвитку подій.
На цьому етапі здійснюється збір та аналіз вихідних даних, аналізування
можливих варіантів розвитку подій, формулювання та постановка цілей і
завдань, визначення шляхів досягнення поставлених цілей і виконання завдань,
попередні розрахунки фінансових і матеріальних витрат для цієї діяльності.
ІІ етап організаційно-підготовчий.
78
На даному етапі, визначаються виконавці, здійснюється їх підготовка до
роботи, визначається загальний обсяг роботи щодо розробки плану, проводиться
розрахунок часу та розподіляються обов’язки.
ІІІ етап практична розробка плану.
На даному етапі здійснюється практична розробка і оформлення проекту
плану, формуються і збираються пропозиції, складається програма дій
(визначається конкретний перелік заходів і робіт для досягнення поставлених
цілей і виконання завдань), розраховуються необхідні ресурси та їх джерела,
уточнюються розрахунки фінансових та матеріальних витрат на виконання
запланованих заходів і загальний кошторис, уточнюється рішення з окремих
питань, визначаються безпосередні виконавці заходів і робіт, опрацьовуються
питання організації взаємодії з органами управління, установами і
організаціями, спільно з якими планується виконання заходів.
ІV етап узгодження та затвердження плану.
На цьому етапі проект плану проходить узгодження в заінтересованих
центральних або місцевих органах виконавчої влади, органах управління та
організаціях, підписується та подається на затвердження відповідній посадовій
особі.
Безпосередня робота щодо планування заходів цивільного захисту
визначається розпорядчим документом (директива, наказ, розпорядження,
організаційні вказівки), у якому має бути визначено основних розробників
плану (посадові особи), посадовців, що готують пропозиції до проекту плану,
основні організаційні питання з підготовки пропозицій до проекту плану, а
також термін подання проекту плану на затвердження.
Пропозиції в проект плану повинні містити конкретні заходи, що мають
забезпечити досягнення цілей, виконання завдань та ефективне використання
ресурсів. Терміни розроблення, формування і подання пропозицій визначаються
з урахуванням часу необхідного для їх розгляду та узгодження.
Планування реагування
79
Планування реагування на надзвичайні ситуації (далі – НС) є однією з
найважливіших функцій управління у сфері цивільного захисту, яке
здійснюється на основі певних принципів.
Принципи це керівні положення, основні правила для будь-якої
діяльності.
До загальних принципів планування реагування на НС відносять:
1) цільову направленість;
2) системність;
3) безперервність;
4) збалансованість;
5) оптимальність використання ресурсів;
6) адекватність рівня загрози та заходів реагування.
Вибір та обґрунтування цільової направленості (цілей), кінцевої мети,
результатів реагування на НС є найважливішим принципом планування. Чітко
та зважено визначені кінцеві цілі є вихідним пунктом планування.
Ефективність та реальність планів значною мірою залежить від ступеню
реалізації принципу системності. Цей принцип вимагає, щоб планування
охоплювало всі сфери діяльності суб’єкта господарювання, враховувало
тенденції, зміни та зворотні зв'язки між усіма елементами (об’єктами,
процесами).
Важливою проблемою та передумовою життєздатності планування є
забезпечення його безперервності. Процес планування в організації має
здійснюватись постійно в межах установленого циклу. Розроблені плани мають
постійно змінювати один одного.
Однією із найважливіших вимог до планових рішень є забезпечення
оптимальності використання застосовуваних ресурсів. Використання ресурсів
повинно орієнтуватись на потреби і реальні можливості, які враховують стан
суб’єкта та можливість інтенсифікації діяльності застосовуваних ресурсів (сил
та засобів), максимально повну реалізацію наявних резервів тощо.
80
Важливою якісною характеристикою плану виступає його
збалансованість, тобто необхідна і достатня кількісна відповідність між
взаємозв'язаними розділами та показниками плану. Збалансованість являє собою
визначальну умову обґрунтованості планів, реальності їх виконання. Головним
її проявом є відповідність між потребами в ресурсах та їх наявністю.
Принцип збалансованості вимагає також планування ресурсного
забезпечення готовності до швидкої та адекватної реакції на зміни умов
функціонування.
Принцип адекватності планування щодо об'єкту та умов його
функціонування виходить з того, що оскільки постійної мінливості зазнають
небезпечні чинники, які створюють загрозу життю і здоров’ю людей, причини їх
виникнення, технології реагування на загрози, остільки методи планування,
показники та розділи планів, організація самого процесу їх розробки повинні
постійно переглядатись, а при необхідності розроблюватись та застосовуватись
поліпшені або принципово нові методи та процедури планування.
Організаційні підходи до розроблення планів реагування на НС
Відповідно до положень Кодексу цивільного захисту України реагування
на надзвичайні ситуації та ліквідація їх наслідків це скоординовані дії суб’єктів
забезпечення цивільного захисту, що здійснюються відповідно до планів
реагування на надзвичайні ситуації, уточнених в умовах конкретного виду та
рівня надзвичайної ситуації, і полягають в організації робіт з ліквідації наслідків
надзвичайної ситуації, припинення дії або впливу небезпечних факторів,
викликаних нею, рятування населення і майна, локалізації зони надзвичайної
ситуації, а також ліквідації або мінімізації її наслідків, які становлять загрозу
життю або здоров’ю населення, заподіяння шкоди території, навколишньому
природному середовищу або майну.
Сутність планування, як функції управління, полягає в обґрунтуванні
цілей реагування на НС і шляхів їх досягнення на основі визначення комплексу
завдань і робіт, а також ефективних методів, способів і ресурсів усіх видів,
необхідних для виконання цих завдань та встановлення їх взаємозв'язку.
81
Планування є основною ланкою та організаційним початком всього
процесу реалізації цілей реагування на НС.
Мета планування полягає у створенні системи планових документів, які
визначають зміст та певний порядок дій для забезпечення ефективного
реагування на НС. Процес планування повинен передбачати можливість
коригувати процеси і приводити їх до необхідної рівноваги до, під час та після
виникнення НС.
Планування повинно бути реальним, цілеспрямованим, конкретним,
точним, гнучким, перспективним, базуватися на глибоко продуманих рішеннях,
обґрунтованих розрахунках та враховувати специфіку і особливості об’єктів
суб’єкту господарювання. Воно має проводитися завчасно та забезпечувати
своєчасне введення планів в дію, особливо під час раптового виникнення
надзвичайних ситуацій.
Основні питання, що мають бути відображені у планах реагування на
надзвичайні ситуації на об’єктах суб’єкта господарювання є:
постановка та актуалізація цілей і завдань реагування на НС;
визначення функцій, обов'язків та взаємовідносин між учасниками
реагування;
встановлення порядку, правил, обмежень, графіків і планів виконання
заходів і робіт;
отримання інформації про загрозу або виникнення НС та доведення її до
керівництва;
оповіщення про загрозу або виникнення НС працівників, населення й
зацікавлені (взаємодіючі) організації;
моніторинг, прогнозування та оцінка обстановки, управління ризиками
виникнення НС;
прийняття оперативних рішень і доведення їх до виконавців, реєстрація
ключових рішень і підстав для їх прийняття;
управління силами і засобами;
організація взаємодії;
82
контроль виконання прийнятих рішень.
Зміст і структура планів реагування на надзвичайні ситуації, організація їх
розроблення, узгодження, затвердження, коригування та введення в дію
визначаються керівником територіальної підсистеми ЄДСЦЗ, до складу якої
входить суб’єкт господарювання з урахуванням рекомендацій ДСНС України
та її територіальних підрозділів.
Плани підписуються керівником, який відповідає за стан цивільного
захисту суб’єкта господарювання, погоджуються з керівниками відповідних
ланок територіальної підсистеми ЄДСЦЗ і територіальних підрозділів ДСНС
України та затверджуються керівником суб’єкта господарювання.
Розроблені в плані реагування заходи повинні знайти узгоджене,
правильне і адекватне відображення в планах реагування на надзвичайні
ситуації відповідних структур територіальної підсистеми ЄДСЦЗ, або галузі,
області, району, а також територіальних підрозділів ДСНС України і формувань
цивільного захисту які планується залучати до реагування на НС.
Структура та зміст плану реагування на надзвичайні ситуації на
підприємствах.
Структура плану
План реагування на НС на підприємствах складається з:
титульного аркушу;
текстової (оперативної) частини;
додатків (текстових, графічних, картографічних та довідкових
документів);
аркушу погодження.
Текстова частина складається з п’яти розділів та додатків до плану:
Розділ І. Загальні положення.
Розділ ІІ. Висновки з аналізу небезпеки на об’єктах суб’єкту
господарювання.
Розділ ІІІ. Організація і порядок виконання заходів щодо попередження
надзвичайних ситуацій (в режимі повсякденного функціонування).
83
Розділ ІV. Організація і порядок виконання заходів при загрозі та/або
виникненні надзвичайної ситуації.
Розділ V. Організація забезпечення дій щодо реагування на НС.
Додатки.
У розділі І. Загальні положення викладаються:
Призначення та мета плану реагування. Основні завдання реагування на
НС та цілі, які заплановано досягти.
Порядок введення розділів плану в дію (в залежності від встановленого
режиму функціонування).
У розділі ІІ. Висновки з аналізу небезпеки на об’єктах суб’єкту
господарювання викладаються:
Перелік виробництв (цехів, відділень, виробничих дільниць) і окремих
об'єктів, на яких існує загроза виникнення аварій.
Перелік усіх можливих небезпечних подій (аварій), в тому числі й
малоймовірних, можливості і умови їх виникнення на об’єктах (технологічних
блоках, апаратах, машинах тощо), сценарії їхнього розвитку і оцінка наслідків, у
т. ч.:
наявність небезпечних речовин, небезпечних режимів роботи обладнання і
об'єктів;
потенційні види небезпеки для кожного об’єкту (технологічного блоку,
апарату, машини тощо) і процесу, що проходить у ньому;
прогнозовані сценарії виникнення і розвитку можливих аварій, що
призводять до реалізації потенційних небезпек;
небезпечні чинники, що притаманні визначеному виду небезпеки, який
реалізується під час аварії;
наслідки впливу небезпечних чинників аварії (масштаби зон руйнування,
ураження людей і зараження місцевості тощо) на сусідні об'єкти (території) і
людей з урахуванням властивостей цих об'єктів і їхнього взаємного
розташування для кожного рівня аварії;
84
безпечні зони й місця захисних споруд (сховищ, укриттів, споруд) та
шляхи евакуації (такі, що не потрапляють під вплив небезпечних чинників
аварії).
Розподіл аварій в залежності від їх масштабу:
перший рівень – аварії, що характеризуються розвитком подій в межах
одного виробництва (цеху, відділення, виробничої дільниці), яке є структурним
підрозділом підприємства (об’єкта).
другий рівень – аварії, що характеризуються переходом за межі
структурного підрозділу і розвитком подій в межах підприємства (об’єкта).
третій рівень – аварії, що характеризуються розвитком і переходом за
межі території підприємства (об’єкта), можливістю впливу небезпечних
чинників аварії на населення та інші підприємства (об'єкти), що розташовані
поблизу, а також на довкілля.
Оцінка можливості та умов переходу аварії від нижчого до вищого рівня.
У розділі ІІІ. Організація і порядок виконання заходів щодо
попередження надзвичайних ситуацій (в режимі повсякденного
функціонування) викладаються:
Функції та обов'язки керівного складу і сил реагування до виникнення
аварії, під час і після аварії, а також взаємовідносини між учасниками
реагування.
Порядок, правила, обмеження, терміни та графіки виконання заходів і
робіт:
заходи та порядок моніторингу, прогнозування, оцінки обстановки,
управління ризиками виникнення аварій;
заходи щодо попередження аварій, забезпечення безпеки персоналу та
населення, стійкого функціонування об’єктів;
заходи з підготовки керівного складу, органів управління та сил до
реагування;
навчання персоналу та позаштатних аварійних формувань діям в умовах
аварії;
85
заходи щодо створення резервів матеріальних і фінансових ресурсів для
запобігання та ліквідації наслідків аварій, умови та порядок їх використання;
заходи з підтримання готовності органів управління та сил до реагування.
У розділі ІV. Організація і порядок виконання заходів при загрозі та/або
виникненні надзвичайної ситуації викладаються:
а. Функціонування у режимі підвищеної готовності
Порядок введення режиму підвищеної готовності.
Організація оповіщення про загрозу виникнення аварії та порядок
інформування про ситуацію, що складається, прогноз її розвитку.
Обов’язки посадових осіб щодо подання інформації та проведення
оповіщення, хто, кому, куди, у які терміни, якими каналами (способами)
передає інформацію (сигнали оповіщення).
Перелік, порядок та терміни виконання заходів у режимі підвищеної
готовності.
Організація управління силами і засобами.
Організація взаємодії.
Організація контролю виконання плану.
б. Функціонування у режимі надзвичайної ситуації
Порядок введення режиму надзвичайної ситуації.
Організація термінового оповіщення про виникнення аварії та порядок
інформування про ситуацію, що складається, прогноз її розвитку.
Обов’язки посадових осіб щодо подання інформації та проведення
оповіщення, хто, кому, куди, у які терміни, якими каналами (способами)
передає інформацію (сигнали оповіщення).
Перелік, порядок та терміни виконання заходів у режимі надзвичайної
ситуації.
Організація управління силами і засобами при проведенні аварійно-
рятувальних та інших невідкладних робіт.
Перелік, порядок та терміни виконання заходів щодо захисту персоналу,
населення та майна.
86
Організація взаємодії між органами управління і силами задіяними у
реагуванні на аварію.
Організація контролю виконання запланованих заходів та прийнятих
оперативних рішень.
У розділі V. Організація забезпечення дій щодо реагування на НС.
Спостереження та аналіз обстановки:
завдання спостереження та аналізу обстановки;
сили що залучаються до ведення спостереження та аналізу;
організація проведення спостереження, узагальнення та аналізу отриманих
даних.
Медичне забезпечення:
завдання медичного забезпечення;
сили та засоби, що залучаються до виконання завдань медичного
забезпечення;
організація надання медичної допомоги постраждалим.
Хімічне забезпечення (при необхідності):
завдання хімічного забезпечення;
сили та засоби, що залучаються до локалізації та ліквідації хімічного
зараження.
Інженерне забезпечення:
завдання інженерного забезпечення;
сили та засоби, що залучаються до виконання завдань інженерного
забезпечення.
Протипожежне забезпечення:
завдання протипожежного забезпечення;
сили та засоби, що залучаються до виконання завдань протипожежного
забезпечення.
Матеріально - технічне забезпечення:
завдання матеріально - технічного забезпечення;
87
сили та засоби, що залучаються до виконання завдань матеріально -
технічного забезпечення.
У додатках до плану необхідно викласти наступне:
1. Аналітична довідка про результати аналізу небезпеки на об’єктах
суб’єкта господарювання, яка має містити:
використану вихідну інформацію або посилання на документи, в яких
вона міститься;
опис використаних методів аналізу й методик оцінки або відповідні
посилання на них;
результати розрахунків, оцінок, прогнозів.
2. Календарний план підготовки та реагування на загрозу та/або
виникнення надзвичайних ситуацій.
3. Перелік органів управління, сил і засобів що залучаються до реагування
на загрозу та/або виникнення надзвичайних ситуацій (у т. ч. взаємодіючих), їх
реквізити, призначення та можливості.
4. Схема організації управління та взаємодії при реагуванні на загрозу
та/або виникнення надзвичайних ситуацій.
5. Схема зв’язку при реагуванні на загрозу та/або виникнення
надзвичайних ситуацій.
6. Цільові плани ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій (по кожному
виду прогнозованих надзвичайних ситуацій).
Висновки до розділу 4:
В розділі розглянуто вимоги безпеки при експлуатації балонів, порядок
технічного огляду балонів та експлуатацію балонів, також розглянуто загальні
вимоги до порядку складання планів реагування у разі загрози та виникнення
надзвичайних ситуацій на підприємствах, установах та організаціях.
88
ВИСНОВКИ
1. Проведено літературний огляд сучасних методів, які
застосовуються для відновлення зношених робочих поверхонь деталей машин
2. Розглянуто сучасні методи та методики дослідження характеристик
поверхонь після плазмово-порошкового напилення
3. В результаті проведених досліджень визначено:
Мікроструктура плазмового покриття після нагрівання до температури 1000 °С
і витримування протягом однієї години демонструє кристалічну структуру. У
матеріалі чітко виділяються дві фази з різною мікротвердістю, які розташовані
на фоні матриці. Також спостерігається формування дифузійного шару
товщиною близько 40 мкм, що свідчить про процеси взаємодії матеріалу
покриття з підкладкою або атмосферою нагріву.
При нагріванні до температури 1200 °С спостерігається часткове оплавлення
напиленого шару, що підтверджується даними на рисунку 3.10, а також
утворення напливів матеріалу покриття на нижню частину зразка. Одночасно
відбувається кристалізація напиленого шару та формування дифузійної зони на
межі "підложка-покриття" товщиною приблизно 170 мкм, що свідчить про
інтенсивні процеси дифузії між шарами.
Що напилений шар на всіх зразках крихкий і тому ударні навантаження не
бажані. Структура покриття складається з трьох основних фаз: матриці,
рожево-кольорової фази (Ф1) із розвиненою поверхнею, яка може мати різний
ступінь дисперсності та займає близько 40–60% площі перерізу покриття,
формуючи характерну скелетну структуру, а також сірувато-рожевої фази (Ф2)
у вигляді окремих витягнутих включень із чіткими межами, що займають
менше 5% площі перерізу. У деяких зразках спостерігаються варіації
дисперсності фази Ф1, а також кількості, розмірів та розташування включень
фази Ф2.
4. В розділі охорона праці було розглянуто вимоги безпеки при
експлуатації балонів
89
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Дубовий О. М., Степанчук А. М. Технологія напилення покриттів :
підручник. Миколаїв : НУК, 2007. 236 с.
2. Надійність машин та обладнання : навчальний посібник. Ч. 1. Оцінка та
забезпечення надійності машин та обладнання / А. В. Новицький та ін. К.:
Видавничий центр НУБіП України, 2023. 209 с.
3. Інженерія поверхні: Підручник / Ющенко К. А., Борисов Ю. С.,
Кузнецов В. Д., Корж В. М. К.: Наукова думка, 2007. 559 с.
4. Корж В. М. Технологія та обладнання для напилення: Навчальний
посібник. К.: НМЦВО, 2000. 152 с.
5. Нанесення покриття: навчальний посібник / Корж В.М., Кузнецов В.Д.,
Борисов Ю.С., Ющенко К.А. за редакцією НАН України К.А. Ющенка К.:
Арістей, 2005 р. 204 с.
6. Ремонт машин та обладнання: підручник. Сідашенко О.І., Науменко
О.А., Скобло Т.С., Тіхонов О.В. та ін. За ред. проф. О.І. Сідашенка, О.А.
Науменка. – 2-е вид. перероб. доп. Х.: “Міськдрук”, 2014. 742 с..
7. Восстановление и повышение износостойкости и срока службы
деталей машин / под ред. В. С. Попова. Запорожье : Изд-во ОАО «Мотор Сич»,
2000. 394 с.
8. Надійність машин та обладнання : навчальний посібник. Ч. 2. Ремонт
машин та відновлення деталей / З. В. Ружило та ін. К. : Видавничий центр
НУБіП України, 2023. 310 с.
9. Камель Г.І. Технологічні процеси та комплекси відновлення і
зміцнення деталей: Навч. посібник. Дніпродзержинськ : ДДТУ, 2015. 496 с
10. Лащенко Г. И. Плазменное упрочнение и напыление. К.:
Екотехнологія, 2003. 64с.
11. Геворкян Е. С., Тимофеєва Л. А., Нерубацький В. П., Мельник О. М.
Інтегровані технології обробки матеріалів : підручник. Харків : УкрДУЗТ, 2016.
238 с.
90
12. Хітров І.О. Гавриш В.С. Ремонт машин і обладнання: Навч.
посібник. Рівне: НУВГП, 2012. 184 с.
13. Гладкий П.В., Переплетчиков Е.Ф., Рябцев И.А. Плазменная
наплавка. К.: „Екотехнологія”, 2007. 292 с.
14. Надійність сільськогосподарської техніки: Підручник. / М.І.
Черновол, В.Ю. Черкун, В.В. Аулін та ін.; За заг. ред. М.І. Черновола.
Кіровоград: ТОВ «КОД», 2010. 320 с.
15. Вельбой В.П., Каплун П.В. Технологія і обладнання для напилення.
Конспект лекцій. Хмельницький: ХНУ, 2006. 142 с
16. Основи технології виробництва та ремонту: навчальний посібник
автомобілів/ Гевко І. Б., Рогатинський Р. М., Ляшук О. Л., Гудь В. З., Левкович
М. Г., Сташків М. Я., Сіправська М. Д.:. Тернопіль : Вид-во ТНТУ імені Івана
Пулюя, 2021. 544 с.
17. Харламов Ю.О., Будагьянц Н.А. Основы технологии восстановления
и упрочнения деталей машин. Учебное пособие в 2т. Луганск: изд-во
Восточно- укр. Национ. ун-та им. В. Даля. 2003.
18. Лебедєв В. О., Дубовий О. М., Лой С. А. Особливості формування
та властивості теплозахисних покриттів при плазмовому напиленні. Технічні
науки та технології, 2020. с. 32-41.
19. Рябцев И. А. Наплавка деталей машин и механизмов. К.:
Екотехнологія, 2004. 160 с.
20. Кучеренко Ю. С., Матвійчук В. А. Основні технології та способи
нанесення покриттів газотермічним напиленням. Вісник Хмельницького
національного університету. 2021. №6. –С. 240-242.
21. Погребна Н. Е., Куцова В. З., Котова Т. В.. Способи зміцнення
металів. навч. посіб. Дніпро : НМетАУ, 2021. 89 с
22. Кравченко, Ю.А. Расчет контактной температуры в процессе
плазменно-детонационного напыления порошковых покрытий [Текст] / Ю.А.
Кравченко // Матеріали науково-технічної конференції викладачів,
співробітників, аспірантів і студентів факультету технічних систем та
91
енергоефективних технологій : конференція присвячена Дню науки в Україні. -
Суми. - СумДУ.-2009. - 4.II. - С. 70-71.
23. Davis J. R. Handbook of Thermal Spray Technology. Materials Park :
ASM International, 2004. 338 p.
24. Титаренко В.И, Титаренко A.B., Ткаченко О.В. Восстановление
деталей машин металлургического и горнодобывающего оборудования./
Титаренко В.И., Титаренко A.B., Ткаченко О.В. г. Днепропетровск, 2011. с. 4 - 8
25. Кукуевицкий В. А. Применение газотермических покрытий при
изготовлении и ремонте машин. К.: Техніка, 1989. 174 с.
26. Газотермические покрытия из порошковых материалов/ Ю. С.
Борисов, Ю. А. Харламов, С. Л. Сидоренко, Е. И. Ардатовская / Справ. К.:
Наукова думка, 1987. 544 с.
27. Lima R., Marple B. Thermal Spray Coatings Engineering. New York :
Springer, 2017. 350 p.
28. Паспорт на плазмову установку ОПН-11. 1986
29. Інструкція мікротвердомір ПМТ-3, 1989
30. ДСТУ ГОСТ 7.1:2006. Бібліографічний запис, бібліографічний
опис. Загальні вимоги та правила складання»: методичні рекомендації з
впровадження/уклали: Галевич О.К., Штогрин І.М. Львів, 2008 20с.
31. ДСТУ. 3008-95 Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.
92