Автоматичне зварювання, 2022, №02



2022 №02 (08)

DOI of Article 10.37434/as2022.02.01

2022 №02 (02)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 2, 2022, с. 3-10

Вплив супутнього обтискаючого потоку повітря на структуру і властивості покриття при плазмово-дуговому напилюванні плавким струмопровідним дротом

В.М. Коржик¹, В.Ю. Хаскін¹, М.Ю. Харламов¹, Yao Yuhui², О.І. Дем’янов¹, Д.В. Строгонов¹, В.О. Щерецький¹

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Shenzhen Hanzhizi Technology Co., Ltd. 6th Floor, Building B, Bantian International Center, 5 Huancheng South Road, Longgang District, Shenzhen, Guangdong, (China), E-mail: 514929948@qq.com

Стаття присвячена дослідженням технологічних особливостей плазмово-дугового напилювання плавким струмопровідним дротом-анодом. Актуальність застосування такого процесу пов’язана з можливістю напилювання безпосередньо розпилюванням дротів без необхідності виготовлення з них порошкових матеріалів. Було проведено експериментальну перевірку результатів математичного прогнозування впливу кільцевого захисного потоку стисненого повітря, супутнього запиленому плазмовому струменю, на результати плазмово-дугового напилювання компактних дротів-анодів. Встановлено ключову роль збільшення витрат цього потоку понад 20 м3/год у покращенні формування та якості покриттів, що напилюють. При напилених покриттів з компактних дротів поруватість знижувалася із підвищенням значень витрат супутнього повітряного потоку G2 і досягненням значень цього параметра в межах 0,5…2,5 %. Проведені експерименти дозволили отримати безпоруваті покриття при напилюванні дротів з міді М2, ніхрому Х20Н80, нікелю НП1, алюміній-магнієвого сплаву АМг63. Дослідження результатів цих експериментів показали, що при збільшенні значень витрат супутнього захисного повітряного потоку G2 від 0 до 40 м3/год вигоряння легуючих елементів (С, Mn) в процесі напилювання із стальних дротів марок 65Г і 70 зменшується в середньому на 30…40 %. Збільшення параметра витрат G2 повітряного потоку, супутнього запиленому плазмовому струменю, впливає на підвищення міцності зчеплення і зносостійкості покриттів. Так, при G2 = 20…40 м3/год міцність зчеплення при відриві покриттів зі сталі 70 по нормалі досягає до 60…70 МПа, а покриттів з міді М2 – 40…55 МПа. Зносостійкість покриттів в умовах граничного тертя та стійкості при кавітаційному зношуванні при збільшенні G2 від 0 до 40 м3/год підвищується, що проявляється у зменшенні такого зношування з 1,35 до 0,32 мг/хв. Бібліогр. 13, рис. 9.
Ключові слова: плазмово-дугове напилювання, компактні дроти-аноди, супутній потік, коефіцієнт використання матеріалу, міцність зчеплення покриття, зносостійкість


Надійшла до редакції 10.12.2021

Список літератури

1. Babiak, Z., Wenz, T., Engl, L. (2006) Fundamentals of Thermal Spraying, Flame and Arc Spraying. Modern Surface Technology, CHAPTER 8, 119–136. DOI: https://doi. org/10.1002/3527608818.ch8
2. Kawaguchi, Y., Miyazaki, F., Yamasaki, M. et al. (2017). Coating Qualities Deposited Using Three Different Thermal Spray Technologies in Relation with Temperatures and Velocities of Spray Droplets. Coatings, 7, 27, 1–10. DOI: https://doi.org/10.3390/coatings7020027
3. Харламов М.Ю., Кривцун И.В., Коржик В.Н. и др. (2007) Математическая модель дуговой плазмы, генерируемой плазмотроном с проволокой-анодом. Автоматическая сварка, 12, 14–20.
4. Харламов М.Ю., Кривцун И.В., Коржик В.Н., и др. (2008) Влияние рода газа спутного потока на характеристики дуговой плазмы, создаваемой плазмотроном с проволокой-анодом. Там же, 6, 19–24.
5. Ab, O. (2015) Atmospheric plasma spray process and associated spraying jet. International Conference on Thermal spraying, 77, 012008, 35–42.
6. Коржик В.Н., Короб М.Ф. (2012) Механизированная линия Plazer 30PL-W для плазменно-дугового проволочного напыления покрытий на крупногабаритные детали типа «вал». Сварщик, 4, 86, 13–15.
7. Gulyaev, I.P., Gulyaev, P.Yu., Korzhik, V.N. et al. (2015) Experimental investigation of process of plasma-arc wire spraying. The Paton Welding J., 3/4, 36–41.
8. Gulyaev, I., Dolmatov, A., Kharlamov, M. et al. (2015) Arc-Plasma Wire Spraying: An Optical Study of Process Phenomenology. Journal of Thermal Spray Technology, 24(11), 1566–1573.
9. Dolmatov, A.V., Gulyaev, I.P., Gulyaev, P.Yu., Iordan, V.I. (2016) Control of dispersed-phase temperature in plasma flows by the spectral-brightness pyrometry method. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 110, 012057, 1–6.
10. Dolmatov, A.V., Gulyaev, I.P., Jordan, V.I. (2015) The optical control system of dispersed phase properties in thermal spray process. Ibid, 81, 012041. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/81/1/012041
11. Лунев В.М., Немашкало О.В. (2010) Адгезионные характеристики покрытий и методы их измерения. Физическая инженерия поверхности, 8, 1, 64–71.
12. Ashok Kumar, R.T., Nagendra, I.J., Uvaraj, Naik (2021) A Study on Tribological Behavior of Thermally Sprayed Coatings. Journal of Advancements in Material Engineering, 6, 1, 1–11.
13. Коваленко В.С. (1981) Металлографические реактивы. Справочник. Москва, Металлургия. Kovalenko, V.S. (1981) Metallographic reagents. In: Refer. book. Moscow, Metallurgiya [in Russian].

---

Реклама в цьому номері:

---