Автоматичне зварювання, 2024, №04



2024 №04 (06)

DOI of Article 10.37434/as2024.04.01

2024 №04 (02)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 4, 2024, с. 3-14

Розвиток технології детонаційного газового напилення покриттів в ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАНУ (Огляд)

О.В. Колісніченко¹, В.М. Коржик¹, П.Д. Стухляк³, А.І. Кільдій¹, Р. Товбин², М. Шинлов², В. Мудріченко³

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: vnkorzhyk@gmail.com
²Sputtek Inc. 110 Share Road, Vaughan, Ontario, Canada, L4L 8P4. E-mail: mshynlov@gmail.com
³Науково-дослідний інститут зварювальних технологій імені Патона в провінції Чжецзян, КНР, провінція Чжецзян, м. Ханчжоу, район Сяошань, вул. Шісін Беілу 857, оф. 426. E-mail: vladyslav.mudrichenko@ukr.net

Незважаючи на те, що метод детонаційно-газового напилення є високотехнологічним процесом, що дозволяє наносити на вироби покриття високої якості, він має деякі недоліки, які можуть обмежувати його широке застосування в промисловості в порівнянні з іншими методами газотермічного нанесення покриттів. До таких недоліків можна віднести підвищені вимоги до техніки безпеки, невисоку продуктивність і надійність конструкції. Проте використання новітньої елементної бази, накопичений технологічний досвід, сучасні дослідження в області детонаційних процесів, нові підходи до конструювання детонаційних установок дозволяють сподіватися, що детонаційно-газовий метод отримає значне поширення на рівні з такими методами, як плазмове або високошвидкісне газополуменеве напилення. У статті показано провідну роль вчених та інженерів України в розробці та впровадженні детонаційно-газового напилення покриттів. Особливу увагу приділено роботам, що проводяться в ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. Показано концепції та етапи розвитку конструкції від класичних детонаційних гармат до безклапанних багатокамерних гармат, що працюють на підвищеній частоті. На їх основі з використанням сучасної елементної бази та обладнання створено автоматизовані промислові комплекси, що дозволяють ефективно використовувати переваги детонаційно-газового напилення. Бібліогр. 23, табл. 2, рис. 10.
Ключові слова: детонація, покриття, детонаційно-газова установка, безклапанна конструкція, камера згоряння, промислова ділянка

Надійшла до редакції 08.04.2024
Отримано у переглянутому вигляді 10.05.2024
Прийнято 10.07.2024

Список літератури

1. Зельдович Я.Б. (1940) К вопросу об энергетическом использовании детонационного горения. ЖТФ, 10(17), 1453–1461.
2. Poorman, R.M., Sargent, H.B., Lamprey, H. (1955) Method and apparatus utilizing detonation waves for spraying and other purposes. Pat. No. US 2714563A. No. 275,332 declareted: 07.03.1952; published: 08.02.1955.
3. Зверев А.И., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. (1979) Детонационное напыление покрытий. Ленинград, Судостроение.
4. Бартеньев С.С., Федько Ю.П., Григорьев А.И. (1982) Детонационные покрытия в машиностроении. Ленинград, Машиностроение.
5. Шестерненков В.И. (1968) Детонационное нанесение покрытий. Порошковая металлургия, 1, 37–46.
6. Самсонов Г.В., Шаривкер С.Ю. (1977) Детонационные покрытия. Энциклопедия неорганических материалов. Т. 1. Киев, Главная редакция УСЭ, 327–329.
7. Ющенко К.А., Астахов Е.А., Клименко В.С., Борисов Ю.С. (1990) Детонационное напыления упрочняющих покрытий и пути его развития. Сб. трудов «Новые процессы и оборудование для газотермического и вакуумного покрытия», Киев, ИЭС им. Е.О. Патона, сс. 26–32.
8. Астахов Е.А. (2005) Научно-технологические основы управления свойствами детонационных покрытий. Дис. д-ра техн. наук, 05.03.06, ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Киев, Украина.
9. Борисов Ю.С., Астахов Е.А., Коржик В.Н. и др. (1993) Влияние состава детонирующей среды на формирование аморфно-кристаллических покрытий. Автоматическая сварка, 6, 83–93.
10. Борисов Ю.С., Астахов Е.А., Мурашов А.П. и др. (2015) Исследование структуры и свойств газотермических покрытий системы WC–Co–Cr, полученных высокоскоростными методами напыления. Автомат. сварка, 10, 26– 29. DOI: https://doi.org/10.15407/tpwj2015.10.04
11. Астахов Е.А. (2003) Детонационный комплекс «Перун-С» для нанесения защитных покрытий. Автомат. сварка, 2, 38–43.
12. Тюрін Ю.М., Колісніченко О.В. (2008) Спосіб детонаційного напилення покриття і прилад для його здійснення. Україна Пат. 83831.
13. Тюрин Ю.Н., Погребняк А.Д., Колисниченко О.В. (2009) Сравнительный анализ эффективности кумулятивно-детонационного и HVOF устройств для газотермического напыления покрытий. Физическая инженерия поверхности, 1-2(7), 39–45. DOI: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7948
14. Колисниченко О.В., Тюрин Ю.Н., Товбин Р. (2017) Эффективность процесса напыления покрытий с использованием многокамерного детонационного устройства. Автомат. сварка, 10, 28–34. DOI: https://doi.org/10.15407/ as2017.10.03
15. Vasilik, N.J., Tyurin, Yu.N., Kolisnichenko, O.V. et. al. (2013) Properties, peculiarities and applications of powder coatings formed by multi-chamber detonation sprayer. Applied Mechanics and Materials, 467, 179–184. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.467.179
16. Маркашова Л.И., Тюрин Ю.Н., Колисниченко О.В. и др. (2017) Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al2O3 и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления. Автомат. сварка, 9, 33–39. DOI: https://doi. org/10.15407/as2017.09.05
17. Колісніченко О.В., Тюрін Ю.М. (2023) Властивості покриттів, напилених багатокамерним детонаційним пристроєм та їх застосування. Автомат. зварювання, 9, 39– 44. DOI: https://doi.org/10.37434/as2023.09.07
18. Fagoaga, I., Barykin, G., De Juan, J. et al. (1999) The high frequency pulse detonation (HFPD) spray process. Thermal Spray 1999: Proceedings from the United Thermal Spray Conference, Dusseldorf, Germany, 282–287. DOI: https:// doi.org/10.31399/asm.cp.itsc1999p0282
19. Parco, M., Barykin, G., Fagoaga, I., Vaquero, C. (2008) Development of wear resistant ceramic coatings by HFPD. ITSC 2008: proceedings from the 2008 International Thermal Spray Conference, June 2–4, 2008, Maastricht, The Netherlands, 130–134. DOI: https://doi.org/10.31399/asm.cp.itsc2008p0130
20. Higuera, V., Belzunce, F. J., Riba, J. (2006) Influence of the thermal-spray procedure on the properties of a CoNiCrAlY coating. Surface and Coatings Technology, 200(18-19), 5550– 5556. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.07.070
21. Matsuoka, K., Muto, K., Kasahara, J. et al. (2016) Development of high-frequency pulse detonation combustor without purging material. J. of propulsion and power, 33(1), 1–8. DOI: https://doi.org/10.2514/1.B36068
22. Endo, T. (2020) Pulse-detonation thermal spray. J of the combustion society of Japan, 62(200), 103–115. DOI: https://doi. org/10.20619/jcombsj.62.200_103
23. Endo, T., Obayashi, R., Tajiri, T. et. al. (2016). Thermal spray using a high-frequency pulse detonation combustor operated in the liquid-purge mode. J. of Thermal Spray Technology, 25, 494–508. DOI: https://doi.org/10.1007/s11666-015-0354-8
24. Николаев, Ю.А., Топчиян, М.Е. (1977). Расчет равновесных течений в детонационных волнах в газах. Физика горения и взрыва, 13(3), 393–404.
25. Прохоров, Е.С. (2011). Приближенный расчет пересжатой газовой детонации в сужающихся каналах. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 6(2), 5–9. DOI: https://doi.org/10.54362/1818-7919-2011-6-2-5-9

---

Реклама в цьому номері:

---