Автоматичне зварювання, 2019, №11



2019 №11 (03)

DOI of Article 10.15407/as2019.11.04

2019 №11 (05)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 11, 2019, с.24-28

Дослідження електричних і теплових характеристик плазмотрона для мікроплазмового напилення покриттів з порошкових матеріалів

Ю.С. Борисов, С.Г. Войнарович, А.Н. Кислиця, Є.К. Кузьмич-Янчук, С.Н. Калюжний

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail:: office@paton.kiev.ua

Проведено дослідження вольт-амперних характеристик і визначено термічний ККД плазмотрона МП-04 установки мікроплазмового напилення МПН-004 в умовах формування ламінарного аргонового мікроплазмового струменя. Була визначена область робочих напруг плазмотрона і побудовані вольт-амперниі характеристики, кожна з яких була знята при незмінних складі та витраті робочого газу, довжині відкритої ділянки дуги і незмінних конструктивних розмірах плазмотрона. Аналіз результатів експерименту показує, що вольт-амперні характеристики плазмотрона МП-04 є висхідними і мають лінійний вигляд. Встановлено, що при робочих значеннях сили струму і витрати плазмоутворюючого газу напруга знаходиться в межах 22...32 В. Методом проточного калоріметрування теплового потоку були визначені термічний ККД плазмотрона, средньомасова початкова ентальпія і температура плазмового струменя в залежності від струму дуги і витрати плазмообразуючого газу. Було встановлено, що в умовах процесу мікроплазмового порошкового напилення термічний ККД плазмотрона знаходиться в діапазоні 30...55 % і при витратах газу, що перевищують 40 л/год, практично не змінюється зі зміною сили струму. Бібліогр. 16, табл. 1, рис. 7.
Ключові слова: мікроплазмове напилення, аргоновий плазмовий струмінь, вольт-амперна характеристика плазмотрона, температура і ентальпія плазмового струменя, термічний ККД, напруга і сила струму плазмової дуги, витрата плазмоутворюючого газу

Надійшла до редакції 23.07.2019
Підписано до друку 20.11.2019

Список літератури

1. Borisov Yu., Borisova A., Pereverzev Yu., Ramaekers P.P.J. (1997) Microplasma spraying. Proc. of the 5th Europ. Conf. on Advanced Material and Processes – Netherlands, сс. 237–241.
2. Борисов Ю.С., Переверзев Ю.Н., Бобрик В.Г., Войнарович С.Г. (1999) Нанесение узкополосных покрытий способом микроплазменного напыления. Автоматическая сварка, 6, 53–55.
3. Борисов Ю.С., Войнарович С.Г. та ін. (2002). Плазмотрон для напилення покриттів, Україна, Пат. № 2002076032UA, В23К10/00.
4. Борисов Ю.С., Войнарович С.Г., Кислица А.Н. и др. (2018) Исследование электрических и энергетических характеристик плазмотрона при микроплазменном напылении проволочными материалами. Автоматическая сварка, 9, 23–28.
5. Жеенбаев Ж., Энгельшт В. С. (1975) Ламинарный плазмотрон. Фрунзе, Илим.
6. Коротеев А.С. (1980) Электродуговые плазмотроны. Москва, Машиностроение.
7. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А. и др. (1987) Газотермические покрытия из порошковых материалов. Киев, Наукова думка.
8. Патон Б.Е., Гвоздецкий В.С., Дудко Д.А. и др. (1979) Микроплазменная сварка. Киев, Наукова думка.
9. (2007) Программное обеспечение CASPSP-3.12 для компьютерного моделирования процесса плазменного напыления. Автоматическая сварка, 5, 5-6.
10. Энгельшт В.С., Гурович В.Ц., Десятков Г.А. и др. (1990) Теория столба электрической дуги. Низкотемпературная плазма. Т.1. Новосибирск, Наука. Сиб. Отд-ние.
11. Грей Дж., Джекобс П. (1964) Ракетная техника и космонавтика, 3, 25.
12. Ельяшевич М.А. (1970) Вопросы физики низкотемпературной плазмы. Минск, Наука и техника.
13. Абдразаков А., Жеенбаев Ж., Карих Ф.Г. (1968) Исследование электрической дуги и плазмотрона. Фрунзе, Илим.
14. Краснов А.Н., Зильберберг В.Т., Шаривкер С.Ю. (1970) Низкотемпературная плазма в металлургии. Металлургия.
15. Моренов А.И., Петров А.В. (1967.) Определение скоростей и пульсаций струи в плазмотронах для нанесения покрытий. Сварочное производство, 2, 3–6.
16. Tankin R.S., Berry J.M. (1964) Experimental investigation of radiation from an argon. Phys. of Fluids., 7, 1620–1624.