Ужесточение условий эксплуатации изделий из металлических материалов явилось причиной разработки, развития и совершенствования различных методов модификации поверхности. Наряду с традиционными способами, основанными на использовании диффузионных процессов, интенсивное развитие получили процессы, включающие оплавление поверхностных слоев материала и последующую их быструю кристаллизацию. В большинстве случаев эти процессы сопровождаются введением в расплав тугоплавких соединений, значительно повышающих физико-механические характеристики формируемых покрытий.
Широкое распространение в последние время получили методы нанесения покрытий, основанные на использовании высокоэнергетических источников нагрева. Одним из наиболее эффективных методов является электронно-лучевая обработка предварительно подготовленных порошковых осадков. Важнейшим недостатком традиционной электронно-лучевой обработки является низкая производительность процесса, обусловленная тем, что обработка материала происходит в вакуумной камере.
Анализ литературных данных показывает, что наиболее перспективным методом модифицирования поверхностных слоев крупногабаритных изделий является обработка электронным пучком, выведенным в воздушную атмосферу. По сравнению с другими методами поверхностного упрочнения, например лазерной обработкой, этот метод обладает рядом важнейших достоинств, среди которых следует выделить высокую мощность (до 100 кВт), высокие значения производительности и коэффициента полезного действия [1–3].
В качестве материалов, используемых для формирования многофункциональных покрытий, широкое распространение получили многокомпонентные самофлюсующиеся сплавы на никелевой основе системы Ni-Cr-FeSi-B. Их важнейшим преимуществом является образование при нагреве формирующегося покрытия тонкой легкоплавкой пленки борсодержащих стекол, предотвращающей негативное воздействие кислорода воздуха [4–6].
Цель работы заключалась в оптимизации технологического процесса формирования поверхностных слоев при наплавке порошковой смеси системы Ni-Cr-Fe-Si-B электронным пучком, выведенным в воздушную атмосферу.