Ресурс сопловой вставки приведён в разделе «Сверхзвуковые сопла оборудования ДИМЕТ» на странице «МАТЕРИАЛЫ» http://dymet.info/ru/

    Термин «прогорает» трудно использовать для описания процесса эрозионного изнашивания, поэтому лучше применять термин «изнашивается».
    Чтобы понять «почему» читаем подряд.  Чтобы узнать «что делать» пропускаем весь текст и читаем последний абзац.

    При взаимодействии потока твёрдых частиц с поверхностью твёрдого тела может происходить истирание или выкрашивание участков поверхности тела, то есть эрозионное изнашивание поверхности.  Скорость изнашивания зависит от свойств материала твёрдого тела и от свойств материала частиц, а также их скорости, массы и угла соударения с поверхностью.
    В оборудовании ДИМЕТ эрозионному износу подвергаются трасса подачи порошка и сверхзвуковое сопло.

    В трассе подачи порошка скорости частиц невелики и применяемые материалы обеспечивают рабочий ресурс не менее 1000 килограммов абразивного порошка с размером частиц до 50 микрометров. Основной износ происходит в металлических элементах на участках изгиба трассы, в частности на входе транзитной стальной порошковой трубки в корпусе напылителя.

    В сверхзвуковом сопле частицы приобретают высокую скорость, увеличивающую энергию удара, и стенки сопла на участке разгона подвергаются интенсивной эрозии. Для увеличения ресурса сверхзвукового  сопла оно выполняется в виде сборной конструкции – основной части, включающей критическое сечение (горло) сопла и узел инжекции порошка в сверхзвуковой поток (эта основная часть обычно называется «сопло»), и сопловой вставки - участка разгона частиц сверхзвуковым потоком.

    Канал узла инжекции порошка выполняется из керамики и обеспечивает рабочий ресурс не менее 150-200 килограммов абразивного порошка с размером частиц до 50 микрометров.

    Сопловая вставка, являющаяся элементом сверхзвукового сопла и имеющая соответствующий давлению внутренний профиль сечения, является расходным элементом. Увеличение толщины стенок сопловой вставки для поднятия ресурса требует контроля внутреннего сечения, изменяющегося в результате эрозии. При увеличении внутреннего сечения вставки сопло может переходить в дозвуковой режим, а эффективность и качество напыления металлического покрытия будут резко снижаться. Поэтому для керамической вставки К30 с толстыми стенками предел использования определяется по выходному диаметру сопла (не более 6 мм), а для металлических вставок предел использования определяется появлением сквозного отверстия в стенке вставки.
   
    Как параметры процесса влияют на ресурс вставки?

    Порошок поступает в узел инжекции под действием пониженного давления в сверхзвуковом потоке. В рекомендуемом рабочем диапазоне от 5 до 6 атмосфер (ниже 5 атмосфер поток на выходе сопла перестаёт быть сверхзвуковым) максимальный перепад давления в порошковой трассе для транспортировки порошка достигается при рабочем давлении 5 атмосфер. С ростом входного давления этот перепад снижается. При повышении рабочего давления выше 7 атмосфер для применяемой конфигурации сверхзвукового сопла перепад давления в трассе становится настолько малым, что порошок перестаёт транспортироваться в сопло.

    Скорость потока воздуха, переносящего порошок в сопло, зависит от перепада давления. Чем больше перепад давления, тем выше скорость движения порошка и скорость влёта его в сверхзвуковой поток.
Диаметр керамического канала узла инжекции сопла составляет 1,5 мм. Этот диаметр, наряду с длиной и сечением порошковой трассы, определяют скорость влёта частиц. Керамические частицы, которые и производят эрозию стенки сопла, влетают в сопло поперёк потока и рассеиваются по его сечению. При используемых в оборудовании ДИМЕТ параметрах порошковой трассы и воздушного потока эрозионный износ происходит на всей внутренней поверхности сопловой вставки, но место максимального износа, определяющее ресурс сопловой вставки, зависит от скорости влёта частиц в поток.

    При максимальной скорости влёта (рабочем давлении 5 атмосфер) и штатных параметрах сопла и трассы сквозное отверстие во вставке К6 появляется напротив штуцера (ниппеля) ввода порошка на расстоянии 2 – 6 см от штуцера или от входа сопловой вставки. Увеличение рабочего давления до 5,5 атмосфер приводит к допустимому снижению перепада давления в порошковой трассе и уменьшению скорости влёта частиц в поток. Место появления сквозного отверстия смещается к выходу сопловой вставки, что приводит к увеличению её ресурса. Поднятие рабочего давления до 6 атмосфер ещё больше снижает перепад давления, сохраняя его в рамках допустимого, но место появления сквозного отверстия может перейти на стенку со стороны штуцера сопла и сместиться к началу сопловой вставки, вызывая снижение ресурса.

    Изменение длины порошковой трассы также может приводить к изменению скорости влёта частиц и влиять на ресурс сопловой вставки.

    Износ сечения керамического канала узла инжекции (ниппеля) приводит к снижению скорости влёта частиц в поток и влияет на ресурс сопловой вставки. Допустимым является износ керамического канала до диаметра 2 мм, при этом по мере износа можно регулировать ресурс сопловой вставки снижением рабочего давления (но не ниже 5 атмосфер).

    Таким образом, регулируя рабочее давление в пределах от 5 до 6 атмосфер можно изменять место приоритетного износа сопловой вставки и, соответственно, её рабочий ресурс.
    Для сопла СК20 с круглой вставкой К6 немного повысить ресурс сопловой вставки можно также посредством смещения места износа стенки при регулярном поворачивании вставки вокруг её оси.