Разработка технологии формирования антифрикционных композиционных газотермических покрытий на основе меди, модифицированных лазерной обработкой

Abstract

Объектом исследования являются газотермические композиционные покрытия и процессы их формирования. Цель работы – создать технологию формирования антифрикционных композиционных газотермических покрытий на основе меди, модифицированных лазерной обработкой. Разработана физико-математическая модель взаимодействия частиц порошка с плазменной струей и формирования покрытий. При разработке модели формирования покрытий предложено учитывать две составляющие давления в контакте «частица - основа» (импульсное и напорное), а также влияние температуры нагрева частицы на импульсное давление. Кроме того, разработанная модель учитывает влияние повышения температуры в контакте «частица - основа» при экзотермической реакции (для термореагирующих порошков) на продолжительность химического взаимодействия частицы напыляемого порошка с основным материалом. Получена зависимость износостойкости разработанных композиционных покрытий от их состава и условий трения (удельная нагрузка, скорость скольжения количество циклов нагружения) В результате исследований с применением разработанной модели были получены зависимости температуры в контакте, продолжительности химического взаимодействия и прочности сцепления от дисперсности порошка. Изготовлены образцы с разработанными композиционными покрытиями и оснастка для исследования физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик Разработан типовой технологический процесс формирования антифрикционных композиционных газотермических покрытий на основе меди, модифицированных лазерной обработкой ТД 01201.00153, обеспечивающий формирование слоев на поверхностях деталей с ультродисперсной структурой и заданным комплексом физико-механических свойств с целью повышения долговечности деталей машин.