Материал подготовлен техническими специалистами компании «Компаньон Консалт» — инжиниринг и поставка металлообрабатывающего оборудования и порошковых материалов. Ниже — как устроено плазменное напыление, чем плазмотрон отличается от газопламенной горелки и какие порошки под него берут. Марка и фракция подбираются под материал, режим и условия службы детали.

Плазменное напыление — метод газотермического напыления, в котором источником тепла служит плазменная струя. Её температура выше, чем у любого пламени, поэтому плазма берёт материалы, которые другими методами просто не расплавить: тугоплавкую керамику, оксиды, карбиды с высокой температурой плавления. Это и есть её главная область.

Как устроен плазмотрон

Плазмотрон — горелка, в которой дуга горит между катодом и соплом-анодом. Через дугу продувается плазмообразующий газ: он ионизируется и выходит из сопла струёй с очень высокой температурой и скоростью. В эту струю подаётся порошок — частицы плавятся и переносятся на деталь.

Два узла определяют поведение установки:

  • Плазмообразующий газ. Основной газ задаёт базовые свойства струи. Чтобы поднять теплосодержание и эффективнее плавить тугоплавкие материалы, к нему добавляют вторичный газ — как правило, водород или гелий. Смена газовой смеси меняет режим сильнее, чем кажется.
  • Узел подачи порошка. Точка ввода и расход порошка определяют, успеет ли частица расплавиться и как она войдёт в струю. Неверная подача даёт непроплав или перегрев с выгоранием.

Поэтому «плазмотрон для напыления порошковых материалов» — это не просто горелка, а связка «источник питания — плазмотрон — подача порошка — газовая схема», настроенная под конкретный материал.

Когда выбирают плазму, а когда нет

Плазма выигрывает там, где нужен тугоплавкий материал, и проигрывает там, где важнее плотность карбидного слоя.

Задача Метод Почему
Керамическое или термобарьерное покрытие Плазменное Только плазма даёт температуру, достаточную для тугоплавкой керамики
Плотное износостойкое карбидное покрытие HVOF Частица летит быстрее и греется меньше — ниже пористость, меньше выгорания карбида
Восстановление размера на большой площади Газопламенное Проще и дешевле, когда не нужны предельные свойства слоя
Антикоррозионный слой цинка или алюминия Электродуговая металлизация Производительность на больших поверхностях

Отдельный нюанс: чем горячее источник, тем выше риск, что карбид в порошке частично разложится. Поэтому карбидные покрытия, где важна твёрдая фаза, чаще делают на HVOF — подробнее в гиде «Высокоскоростное газопламенное напыление».

Порошки для плазменного напыления

Плазмой напыляют широкий круг материалов — от керамики до металлических сплавов. Из карбидной группы под плазму чаще берут составы, устойчивые к высокой температуре процесса и службы.

  • Карбид хрома с нихромом. Основной выбор для горячего износа: сохраняет свойства при температурах, при которых карбид вольфрама деградирует. Марки: (Cr3C2)75-NiCr25 и (Cr3C2)80-NiCr20.
  • Смешанные карбиды. Когда нужны одновременно износ, коррозия и повышенная температура: Cr3C2-WC-NiCr и WC73-(Cr3C2)20-Ni7.
  • Карбид вольфрама с никелевой связкой. Вариант для сред, где кобальт нежелателен: WC90-Ni10.
  • Карбид вольфрама с кобальтом. Классика износостойких покрытий — WC88-Co12, WC83-Co17, с хромом в связке WC86-Co10-Cr4. Под плазму режим подбирают аккуратно, чтобы не потерять карбидную фазу.

Кроме карбидов, под плазму берут оксидную керамику, жаростойкие сплавы, нихром и материалы для истираемых уплотнений.

  • Керамика и термобарьерные слои. Оксидная керамика — для износостойких и изоляционных покрытий: гильзы и плунжеры насосов, анилоксовые валы. Составы: Al2O3-13TiO2, Cr2O3, Al2O3. Для термобарьерных покрытий ГТУ — диоксид циркония, стабилизированный иттрием: YSZ (ZrO2-8Y2O3), поставка под заказ.
  • Жаростойкие сплавы MCrAlY. Жаростойкие покрытия лопаток ГТУ, подслой под термобарьерное покрытие YSZ, ремонт газоперекачивающих агрегатов: NiCrAlY / CoNiCrAlY.
  • Нихром. NiCr 80/20 — подслой под карбидные и керамические покрытия, жаростойкие покрытия. NiCr 50/50 — защита экранных труб котлов от высокотемпературной коррозии.
  • Истираемые уплотнения. Никель-графит и AlSi-полиэстер — уплотнительные покрытия проточной части компрессоров ГТД и ГТУ: порошки для истираемых уплотнений, поставка под заказ.

Для плазмы особенно важны морфология и фракция: частица должна успеть расплавиться в струе, но не выгореть. Один и тот же состав в другой фракции потребует другого режима.

Что настраивают в режиме

  • Мощность и состав газовой смеси — от них зависит, расплавится ли материал вообще.
  • Дистанция напыления — слишком близко даёт перегрев детали, слишком далеко — частица успевает остыть и ложится хуже.
  • Расход порошка — перегруз струи ведёт к непроплаву части частиц и росту пористости.
  • Охлаждение детали — плазма греет сильно, и без обдува растут напряжения и коробление.
  • Подготовка поверхности — обезжиривание и абразивоструйная обработка; без них не держит ни одно покрытие.

Типовые применения

  • Термобарьерные покрытия — защита основы от тепловой нагрузки в горячих узлах. Керамический слой — порошок YSZ (под заказ), подслой под него — жаростойкие сплавы NiCrAlY / CoNiCrAlY.
  • Износ при высокой температуре — там, где карбид вольфрама уже не работает.
  • Электроизоляционные и специальные слои — оксидная керамика: порошки Al2O3, Al2O3-13TiO2, Cr2O3.
  • Восстановление деталей с одновременным упрочнением поверхности.

Материалы по теме

Частые вопросы (FAQ)

Чем плазмотрон отличается от газопламенной горелки?
Источником тепла. В горелке материал плавится пламенем горючего газа, в плазмотроне — плазменной струёй, температура которой существенно выше. Поэтому плазмой можно напылять тугоплавкую керамику и оксиды, которые пламя просто не расплавит.

Какой порошок нужен для плазменного напыления?
Зависит от задачи. Для горячего износа — карбид хрома с нихромом (Cr3C2-NiCr), для сочетания износа, коррозии и температуры — смешанные карбиды, для сред без кобальта — карбид вольфрама с никелевой связкой. Для термобарьерных слоёв лопаток ГТУ — керамика YSZ по жаростойкому подслою NiCrAlY или CoNiCrAlY, для износостойких и изоляционных покрытий — оксидная керамика, для уплотнений проточной части компрессоров — истираемые материалы. Важны не только состав, но и морфология с фракцией: под плазму порошок подбирают вместе с режимом.

Зачем в плазмообразующий газ добавляют водород?
Чтобы поднять теплосодержание струи. Основного газа не всегда хватает, чтобы расплавить материал с высокой температурой плавления; вторичный газ меняет свойства плазмы и позволяет вывести режим на нужную мощность.

Плазма или HVOF — что выбрать под износостойкое покрытие?
Если материал покрытия карбидный и важна плотность слоя — обычно HVOF: частицы летят быстрее и греются меньше, карбидная фаза сохраняется лучше. Плазму берут, когда нужен тугоплавкий материал или термобарьерный слой.

Нужна ли обработка после плазменного напыления?
Рабочие поверхности, как правило, шлифуют под требуемый размер и шероховатость. Припуск под финишную обработку закладывают заранее, вместе с выбором толщины слоя.

Получить подбор и цену

Нужен порошок под плазменное напыление? Инженеры Компаньон Консалт подберут состав и фракцию под ваш режим, материал детали и условия службы и организуют поставку. Цена — по запросу.

  • Телефон: 8 800 350-03-75 (звонок по России бесплатный)
  • E-mail: info@cmpnn.com
  • Адрес: Москва, 1-я улица Ямского Поля, 15с2

Опишите задачу (деталь, характер износа, температура службы, установка и режим) — подберём марку порошка, рассчитаем цену и сроки.

    Материал подготовлен инженерами компании «Компаньон Консалт» · Обновлено: 5 октября 2026
    Характеристики оборудования приводятся по каталогам заводов-изготовителей. Точные параметры под вашу деталь и техпроцесс подбираем по запросу.