Автоматичне зварювання, 2013, №02



2013 №02 (04)

2013 №02 (06)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 2, с. 25-31
 

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ РАЗНОРОДНЫХ ПРОВОЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО НАПЫЛЕНИЯ

Ю. С. БОРИСОВ, Н. В. ВИГИЛЯНСКАЯ, И. А. ДЕМЬЯНОВ, А. П. ГРИЩЕНКО, А. П. МУРАШОВ

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11, E-mail: office@paton.kiev.ua
 
 
Реферат
Исследован процесс совместного распыления стальной и медной проволок в условиях электродугового напыления. Установлено влияние параметров напыления на процесс распыления разнородных проволок, что делает возможным управление гранулометрическим составом продуктов распыления при электродуговом напылении псевдосплавных покрытий и соответственно структурой и свойствами получаемых покрытий. В качестве материалов использовали проволоки диаметром 2 мм: медную марки М1 и стальную Св-08А. Исследования проводили с помощью электродугового металлизатора ЭМ-14М. С помощью математического планирования эксперимента получены уравнения регрессии, отражающие зависимость среднего размера частиц от электрической мощности, давления сжатого воздуха и дистанции напыления. Установлено, что средний размер частиц главным образом зависит от давления сжатого воздуха. В случае сочетания при распылении максимальных значений мощности (9,6 кВт) и давления сжатого воздуха (7 атм) образуются частицы минимального размера: 37 мкм при распылении медной проволоки, 54 мкм при распылении стальной проволоки Св-08А и 52 мкм при их совместном распылении. Совокупность минимальных значений мощности (1,7 кВт) и давления сжатого воздуха (6 атм) ведет к формированию частиц максимального размера: 54 мкм при распылении медной проволоки, 85 мкм при распылении стальной проволоки Св-08А и 85 мкм при их совместном распылении. Обнаружено, что в процессе совместного распыления медной и стальной проволок в результате межфазного взаимодействия их расплавов образуются псевдосплавные частицы, состоящие из частиц расплава стали с оболочкой из меди на их поверхности.
 
 
Ключевые слова: электродуговое напыление, стальная и медная проволоки, диспергирование расплава, межфазное взаимодействие, псевдосплав, гранулометрический состав, микроструктура частиц


Поступила в редакцию 26.11.2012
Опубликовано: 24.01.2013
 

1. Балдаев Л. Х., Борисов В. Н., Вахалин В. А. Газотермическое напыление: Уч. пособие для вузов / Под общ. ред. Л. Х. Балдаева. — М.: Маркет ДС, 2007. — 344 с.
2. Кудинов В. В., Бобров Г. В. Нанесение покрытий напылением: Теория, технология и оборудование: Учебник для металлургических и машиностроительных специальностей вузов / Под ред. Б. С. Митина. — М.: Металлургия, 1992. — 432 с.
3. Борисов Ю. С., Коржик В. Н. Аморфные газотермические покрытия. Теория и практика (Обзор) // Автомат. сварка. — 1995. — № 4. — С. 3–11.
4. Вахалин В. А., Кудинов В. В., Белащенко В. Е. Исследование эффективного КПД нагрева электродов и коэффициента использования материала при дуговой металлизации // Физ. и химия обработки материалов. — 1981. — № 8. — С. 65–69.
5. Катц Н. В., Антошин Е. В., Вадивасов Д. Г. Металлизация распылением. — М.: Машиностроение, 1966. — 200 с.
6. Троицкий А. Ф. Основы металлизации распылением. — Ташкент: Госиздат УзССР, 1960. — 184 c.
7. Роянов В. А. Плавление электродов при дуговой металлизации // Свароч. пр-во. — 1990. — № 2. — С. 35–38.
8. Анализ методов управления параметрами напыляемых частиц при электродуговой металлизации / В. А. Агеев, В. Е. Белащенко, И. Э. Фельдман, А. В. Черноиванов // Там же. — 1989. — № 12. — С. 30–32.
9. Коробов Ю. С. Оценка сил, действующих на распыляемый металл при электрометаллизации // Автомат. сварка. — 2004. — № 7. — С. 23–27.
10. Процесс плавления и распыления материала электродов при электродуговой металлизации / В. А. Вахалин, В. В. Кудинов, С. Б. Масленников и др. // Физ. и химия обработки материалов. — 1981. — № 3. — С. 58–63.
11. Коробов Ю. С., Бороненков В. Н. Расчет параметров движения, нагрева и окисления частиц при электродуговой металлизации // Свароч. пр-во. — 1998. — № 3. — С. 9–13.
12. Кузнецов В. Д., Пащенко В. М. Фізико-хімічні основи створення покриттів: Навч. посібник. — К.: НМЦ ВО, 1999. — 176 с.
13. Бороненков В. Н., Коробов Ю. С. Основы дуговой металлизации. Физико-химические закономерности. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2012. — 265 с.
14. Newbery A. P., Granta P. S., Neiser R. A. The velocity and temperature of steel droplets during electric arc spraying // Surface and Coatings Technology. — 2005. — 195, № 1. — P. 91–101.
15. Planch M. P., Liao H., Coddet C. Relationships between inflight particle characteristics and coating microstructure with a twin wire arc spray process and different working conditions // Ibid. — 2004. — 182, № 2-3. — P. 215–226.
16. Новик Ф. С., Арсов Я. Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. — М.: Машиностроение, 1980. — 304 с.
17. Металлизация распылением / Н. В. Катц, Е. В. Антошин, Д. Г. Вадивасов и др. — М.: Машиностроение, 1966. — 200 с.
18. Шашков А. Н. Антифрикционные псевдосплавы. — М.: Машгиз, 1960. — 53 с.
19. Сложные металлизационные псевдосплавы как подшипниковые материалы / Л. В. Красниченко, А. И. Смолянинов, Е. Г. Подкович, В. М. Таратин // Применение новых материалов в сельскохозяйственном машиностроении: Сб. ст. — Ростов-на-Дону, 1966. — С. 3–20.
20. Свойства элементов: Справ. изд. / Под ред. М. Е. Дрицы. — М.: Металлургия, 1985. — 672 с.
21. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов: В 2-х т. — М.: Металлургиздат, 1962. — Т. 2. — 624 с.
22. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. Механика. Основы молекулярной физики и термодинамики. — 4-е изд., перераб.: Учеб. пособие для втузов. — М.: Высш. шк., 1973. — Т. 1. — 384 с.
23. Борисов Ю. С. Теоретические и технологические основы получения плазменных покрытий из композиционных порошков: Дис. ... д-ра техн. наук. — Киев, 1982. — 514 с.
24. Формирование напыляемого слоя. http://www.hvof.org/theory/forming/.