Высокоскоростное (сверхзвуковое) газопламенное напыление — одна из технологий газотермического напыления защитных покрытий, при которой порошковый материал наносится на подложку на высокой (обычно более 5 скоростей звука) скорости.

История

Процесс высокоскоростного газопламенного напыления HVOF был изобретен в 1958 в компании en:Union Carbide (ныне куплена en:Praxair Surface Technologies, inc) ^[1], но впервые был применен только в 1980-х годах, после того, как James Browning изобрел установку для высокоскоростного напыления. Лицензии на установку были переданы Cabot Corporation, затем компании Deloro Stellite,^[2] чья JetKote стала первой распространенной установкой. Вслед за этим многие компании предложили собственные версии установок: DiamondJet от en:Sulzer Metco, JP-5000 от TAFA (куплена Praxair), K2 от GTV, что способствовало быстрому распространению технологии. В 1992 Browning запатентовал также метод HVAF, как более дешевую альтернативу HVOF.^[3]

Технология

Системы высокоскоростного газопламенного напыления делится по типу оборудования на системы керосин-кислород (HVOF, High Velocity Oxygen Fuel) и системы пропан-воздух (HVAF, High Velocity Air Fuel). С помощью высокоскоростного напыления наносятся покрытия из карбидов вольфрама, хрома, никель- кобальт- и железно-базированных порошков, MeCrAlY. Важным преимуществом технологии является формирование в получаемых покрытиях напряжений растяжения, что позволяет получать более толстые покрытия, чем при других технологиях напыления.

Применение

Ввиду высокой скорости потока газа и расплавленного металла покрытия присутствует очень сильная отдача, что практически полностью исключает возможность ручного нанесения покрытий. Для получения однородного слоя равномерной толщины в промышленности при нанесении покрытия высокоскоростным методом используются специальные роботизированные или механизированные установки. Технология широко применяется для создания твердосплавных покрытий как экологически чистая и более гибкая замена гальванического хромирования, химико-термической обработки для защиты от коррозии и износа плунжеров, штоков компрессоров и запорной арматуры, шиберов, каландровых валов, деталей бурового и нефтедобывающего оборудования, авиационной техники. Технология также применяется для создания подслоя при создании термобарьерных покрытий деталей газотурбинных двигателей.

Типичные материалы, применяемые при напылении — карбиды, MCrAlY, сплавы никеля и железа.

Примечания

1. [1]Handbook of thermal spray technology
2. [2] Thermal Spray:Current Status and Future Trends. Herbert Herman, Sanjay Sampath, and Robert McCune
3. [3] U.S. Patent 5120582