Использование пульсирующего распыляющего воздушного потока для электродугового напыления различных типов проволок

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Vol. 3 No. 1(59) (2021): Industrial and technology systems; 23-27
Technology audit and production reserves; Том 3 № 1(59) (2021): Виробничо-технологічні системи; 23-27
Technology audit and production reserves; Том 3 № 1(59) (2021): Производственно-технологические системы; 23-27
ISSN: 2664-9969
2706-5448
Popis: The object of research is the control of the process of formation of a spraying air flow and the transfer of particles of liquid metal from electrodes during arc spraying. One of the problem areas of the arc spraying process is the oxidation of the sprayed metal particles by the oxygen of the air flow during their transportation to the sprayed surface. This leads to the formation of a sufficiently large amount of oxides of chemical elements, which significantly deteriorate the adhesion strength and burn out alloying elements that are necessary to obtain a wear-resistant and corrosion-resistant coating. The suitability and durability of coatings during use depends on the strength of adhesion to the substrate. In the course of the study, methods were used to determine the adhesion strength of the coating to the base – the Steffens method and methods for studying the microstructure of coatings were taken as the basis. The data was processed and dependencies were plotted. The proposed method makes it possible to improve the quality of the resulting coating in terms of such an indicator as improvements in chemical composition. And also to influence the chemical composition by controlling the process of transfer of molten metal using a pulsating air flow. The obtained results of approbation of the method allow us to consider it effective, as evidenced by the quality of the obtained coatings. This is due to the fact that the correctness of the formulation and solution of the problem provided adequate results. In contrast to the existing methods, the proposed one makes it possible to significantly influence the amount of harmful oxygen involved in the formation of a sprayed coating, which makes it possible to obtain a sprayed layer with the required performance characteristics. And also allows to improve its quality without significant capital costs. In addition, the issues of resource and energy saving are being addressed, since the burnout of chemical elements decreases and the air consumption during arc metallization decreases. To solve this problem, a simple design of the pulsator is proposed, which provides the ability to control the spray flow by adjusting the level of overlapping of the holes.
Объектом исследования является управление процессом формирования распыляющего потока воздуха и переносом частиц жидкого металла электродов при дуговом напылении. Одним из проблемных мест процесса дугового напыления является окисление частиц распыляемого металла кислородом воздушного потока в процессе транспортировки к напыляемой поверхности. Это приводит к тому, что образуется достаточно большое количество окислов химических элементов, которые значительно ухудшают прочность сцепления и выгорают легирующие элементы, которые необходимы для получения износостойкого и коррозионностойкого покрытия. Пригодность и стойкость покрытий в процессе эксплуатации зависит от прочности сцепления с основанием. В ходе исследования использовались методы определения прочности сцепления покрытия с основой – за основу взят метод «Стеффенса», методы изучения микроструктуры покрытий. Данные подвергались обработке и были построены графики зависимостей. Предложенный в работе метод позволяет повысить качество получаемого покрытия по такому показателю, как улучшения по химическому составу. А также влиять на химический состав путем управления процессом переноса расплавленного металла применением пульсирующего потока воздуха. Полученные результаты апробации метода позволяют считать его эффективным, о чем свидетельствует качество получаемых покрытий. Это связано с тем, что корректность постановки и решения задачи обеспечила получение адекватных итогов. В отличие от существующих методов, предложенный позволяет значительно влиять на количество вредного кислорода, участвующего в процессе образования напыленного покрытия, что дает возможность получить напыленный слой с необходимыми эксплуатационными характеристиками. А также позволяет повысить его качество без существенных капитальных затрат. Кроме того, решаются вопросы ресурсо- и энергосбережения, поскольку снижается выгорание химических элементов и уменьшается расход воздуха при дуговой металлизации. Для решения поставленной задачи предложена простая конструкция пульсатора, обеспечивающая возможность управления распыляющим потоком путем регулирования уровня перекрытия отверстий.
Об'єктом дослідження є управління процесом формування розпилювального потоку повітря та перенесенням частинок рідкого металу електродів при дуговому напиленні. Одним із проблемних місць процесу дугового напилення є окислення частинок розпилювального металу киснем повітряного потоку в процесі транспортування до напилюваної поверхні. Це призводить до того, що утворюється досить велика кількість окислів хімічних елементів, які значно погіршують міцність зчеплення та вигоряють легуючі елементи, які необхідні для отримання зносостійкого та корозійностійкого покриття. Придатність і стійкість покриттів в процесі експлуатації залежить від міцності зчеплення з основою.В ході дослідження використовувалися методи визначення міцності зчеплення покриття з основою – за основу взято метод «Стефенса», методи вивчення мікроструктури покриттів. Дані оброблялися та були побудовані графіки залежностей.Запропонований в роботі метод дозволяє підвищити якість одержуваного покриття за таким показником, як поліпшення за хімічним складом. А також впливати на хімічний склад шляхом управління процесом перенесення розплавленого металу застосуванням пульсуючого потоку повітря.Отримані результати апробації методу дозволяють вважати його ефективним, про що свідчить якість одержуваних покриттів. Це пов'язано з тим, що коректність постановки та рішення задачі забезпечили отримання адекватних результатів. На відміну від існуючих методів, запропонований дозволяє значно впливати на кількість шкідливого кисню, який бере участь в процесі утворення напилюваного покриття, що дає можливість отримати напилений шар з необхідними експлуатаційними характеристиками. А також дозволяє підвищити його якість без істотних капітальних витрат. Крім того, вирішуються питання ресурсо- та енергозбереження, оскільки знижується вигоряння хімічних елементів і зменшуються витрати повітря при дуговій металізації. Для вирішення поставленого завдання запропонована проста конструкція пульсатора, що забезпечує можливість управління розпилювальним потоком шляхом регулювання рівня перекриття отворів.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: