ВИЗНАЧЕННЯ ВПЛИВУ ГАЗОДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ СТРУМЕНЯ НА СТУПІНЬ ДЕФОРМАЦІЇ ЧАСТИНОК ПІД ЧАС ЕЛЕКТРОДУГОВОГО НАПИЛЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-166-1-82-89Ключові слова:
електродугове напилення, частинки, що напилюються, ступінь деформації, швидкість, газодинамічні параметриАнотація
Проаналізовано науково-технічну інформацію щодо процесу поширення гетерофазного турбулентного струменя з металевими частинками під час електродугового напилення. Встановлено, що на сьогодні є неповними дані щодо визначення параметрів удару та деформації частинок, що напилюються. Це має велике значення для вибору оптимальних температурно-часових параметрів подальшої термічної обробки сформованих покриттів. Проведено розрахунки основних газодинамічних параметрів під час електродугового напилювання: швидкості повітря та частинок, що напилюються, по осі струменя та по його перерізу на дистанції напилення 100 мм. Встановлено, що швидкість повітря на початковій ділянці струменя є постійною та становить близько 310 м/с. На дистанції близько 35 мм закінчується ця ділянка, а швидкість повітря починає знижуватися і на дистанції напилення 100 мм становить 135 м/с. Показано, що на початковій ділянці струменя частинки, що напилюються, прискорюються та досягають максимальної швидкості близько 80 м/с. За подальшого збільшення відстані від зрізу сопла частинки поступово втрачають швидкість та на дистанції напилення 100 мм вона становить близько 75 м/с. На основі визначення поверхневого натягу, розраховано середній розмір крапель дроту Св-08Г2С під час відривання від електроду (214 мкм) та на підльоті до підкладки (82 мкм). З урахуванням отриманих даних проведено розрахункове визначення ступеня деформації частинок, що напилюються, по плямі напилення на дистанції 100 мм. Встановлено, що найбільшу деформацію мають частинки по осі потоку (близько 86 %), що пояснюється їхньою високою кінетичною енергією. Експериментально визначено середнє значення діаметра частинок, що напилюються, на дистанції 100 мм у разі розпилення у воду дроту Св-08Г2С (84 мкм), що добре корелюється з розрахунковим значенням. Підготовлено мікрошліф та визначено ступінь деформації частинок по плямі напилення. Проведено порівняльний аналіз розрахункових та експериментальних даних щодо ступеня деформації частинок, який показав різницю між ними не більше ніж ±1 %.
Посилання
П. А. Лыков, Р. М. Байтимеров, Е. В. Сафонов, и А.О. Шульц, «Моделирование процесса распыления расплава в газовой струе,» Вестник ЮУрГУ, № 2, c. 148-154, 2013.
В. И. Юрченко, «Математическая модель двухфазной турбулентной струи с твердыми частицами большого размера,» Известия вузов. Сев-Кавказ. регион. Математическое моделирование и компьютерные технологии, с. 154-158, 2004.
Н. М. Воропай, и А. Й. Мажейка, «Распределение температуры в воздушной струе и напыляемой основе при электродуговой металлизации,» Автоматическая сварка, № 2, с. 18-21, 2004.
Аппарат ручной электродуговой повышенной надежности. Паспорт 36 4552 1402 ПС.
Б. С. Митин, В. Н. Анциферов, Г. В. Бобров, и Л. К. Дружинин, Порошковая металлургия и напыление покрытий. М.: Металлургия, 1987, 792 с.
С. И. Попель, Теория металлургических процессов. М.: ВИНИТИ, 1971, 132 с.
О. П. Солоненко, и А. И. Федорченко, «Теоретические и экспериментальные проблемы взаимодействия частиц с поверхностью,» Ин-т сверхтвердых материалов АН Украины, с. 15-25, 1988.
R. C. Dykhuizen, “Review of impact and solidification of molten thermal spray droplets,” Journal of thermal spray technology, № 3 (4), pp. 351-361, 1994.
S. Fantassi,“Influence of the velocity of plasma-sprayed particles on splat formation,” Journal of thermal spray technology, № 2(4), pp. 379-384, 1993.
L. B. Cedric, “Impact and solidification of indium droplets on a cold substrate,” International journal of thermal sciences, № 44, pp. 219-233, 2005.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 190
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
