ВИЗНАЧЕННЯ ВПЛИВУ ГАЗОДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ СТРУМЕНЯ НА СТУПІНЬ ДЕФОРМАЦІЇ ЧАСТИНОК ПІД ЧАС ЕЛЕКТРОДУГОВОГО НАПИЛЕННЯ

Автор(и)

  • А. А. Карпеченко Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова, Миколаїв
  • М. М. Бобров Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова, Миколаїв
  • О. І. Савенков Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова, Миколаїв

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-166-1-82-89

Ключові слова:

електродугове напилення, частинки, що напилюються, ступінь деформації, швидкість, газодинамічні параметри

Анотація

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 %.

Біографії авторів

А. А. Карпеченко, Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова, Миколаїв

канд. техн. наук, доцент кафедри матеріалознавства і технології металів

М. М. Бобров, Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова, Миколаїв

канд. техн. наук, асистент кафедри матеріалознавства і технології металів

О. І. Савенков, Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова, Миколаїв

старший викладач кафедри кондиціювання і рефрижерації

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##

Переглядів анотації: 81

Опубліковано

2023-02-28

Як цитувати

[1]
А. А. Карпеченко, М. М. Бобров, і О. І. Савенков, «ВИЗНАЧЕННЯ ВПЛИВУ ГАЗОДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ СТРУМЕНЯ НА СТУПІНЬ ДЕФОРМАЦІЇ ЧАСТИНОК ПІД ЧАС ЕЛЕКТРОДУГОВОГО НАПИЛЕННЯ», Вісник ВПІ, вип. 1, с. 82–89, Лют. 2023.

Номер

Розділ

Машинобудування і транспорт

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.