Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Металлизация -> Газотермические методы напыления покрытий -> Газотермические методы напыления покрытий

Газотермические методы напыления покрытий

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 

не ниже 0,6 ати). Расход сжатого воздуха можно практически считать постоянным и равным 30 м3/ч.

Условия газопламенного нагрева напыляемого материала, подаваемого в распылительную головку в виде порошков (полимеров, окислов металлов и т. д.), менее изучены, чем при нагреве металлической проволоки. Имеются лишь отдельные работы, в которых рассматривается случай нагрева частиц из термопластичных материалов газовоздушным пламенем. Поскольку среднее значение относительной скорости движения частиц в газовой среде в зависимости от давления сжатого воздуха невелико (15— 60 м/с), лучистый теплообмен имеет по меньшей мере такое же значение, как и конвективный.

Экспериментально установлено, что в зависимости от режима напыления скорость полета пластмассовых частиц диаметром 0,05—0,07 мм составляет 33—55 м/с, а продолжительность их полета не превышает 1,1.10-3—2,4 Ю-3 с. При этих условиях частицы полиэтилена нагреваются до температуры 80—140°С газовым потоком, имеющим температуру, в зависимости от давления сжатого воздуха, 750—1200° С.

Величина коэффициента теплоотдачи а от газового потока к взвешенным в нем частицам является функцией критерия Рейнольдса, максимальное значение которого в данных условиях не превышает 11,8. Такое значение этого критерия и малые размеры частиц позволяют считать, что их прогревание во время полета происходит по всему сечению.

По мнению большинства исследователей, электрическая дуга, используемая в качестве источника нагрева металла при электродуговом напылении, в качественном отношении мало отличается от электрической дуги при сварке плавящимися электродами. Все аппараты для электродугового напыления имеют постоянную независимую скорость подачи электродов; в них использован принцип саморегулирования дуги.

Для дуг переменного тока характерны чередующиеся этапы горения, угасания и повторного зажигания.

Дуги постоянного тока при правильно выбранном источнике питания и хорошей настройке распылительного аппарата характеризуются устойчивым горением без разрывов и коротких замыканий.

Исследования показали, что в процессе горения дуги происходят колебания тока и напряжения, обусловленные характером плавления электродов и воздействием воздушной струи.

Колебания напряжения дуги представляют собой совокупность идентичных циклов со средней частотой 450 Гц. Сила тока колеблется примерно в противофазе относительно колебания напряжения. Каждый цикл можно разбить на три стадии. Первая стадия представляет собой взрывообразное удлинение дуги с большим выделением энергии в течение примерно 17% времени всего цикла; вторая стадия — более или менее равномерное горение дуги

с постепенным ее укорочением— длится около 70% времени цикла; третья стадия характеризуется резким спадом напряжения и наблюдается в течение примерно 13% времени цикла.

Таким образом, около 70% цикла времени металл электродов плавится электрической дугой с напряжением, примерно равным его эффективному значению.

С увеличением напряжения частота циклов

уменьшается, а при повышении скорости подачи электродов — увеличивается. Кроме того, частота циклов зависит от материала электрода и угла их скрещивания.

Условия зажигания дуги и устойчивость ее горения зависят от источника питания и оказывают значительное влияние на производительность и качество напыления материала, а также на коэффициент его использования (см. ниже).

Производительность процесса нагрева и расплавления металла определяется из формулы скорости плавления электродной проволоки при автоматической сварке W (см/с), которая зависит от эффективного к. п. д. процесса nэ, силы тока I(А) и напряжения U (В) дуги, теплофизических свойств металла с (кал/г° С), у (г/см3), сечения газовой проволоки F (см2) и температуры расплавленного металла с учетом теплоты плавления Тк (°С).Выявлена интересная закономерность, заключающаяся в том, что эффективный к. п. д. процесса нагрева и расплавления проволоки при напылении зависит главным образом от падения напряжения на дуге. При неизменном значении последнего производительность расплавления G (кг/ч) прямо пропорционально прикладываемой мощности N (кВт), и удельная энергия, расходуемая на нагрев и расплавление 1 кг напыляемого металла С (кВт ч/кг), является величиной постоянной

N = CG.

С увеличением падения напряжения на дуге U возрастает удельный расход энергии С, соответственно уменьшается эффективный к. п. д. нагрева nэ.

Значение С для цинка и алюминия в зависимости от напряжения на дуге можно определить по графику на рис. 108.

При использовании алюминиевой проволоки диаметром 2 мм среднее значение эффективного к. п. д. нагрева n3 составляет порядка 0,4, а при применении цинковой проволоки того же диаметра, обладающей большей теплопроводностью, — 0,25. Такие низкие значения nэ связаны с высокой теплопроводностью этих металлов, интенсивным охлаждением дуги струей сжатого воздуха.

Процесс нагрева напыляемых частиц порошков при плазменном напылении мало изучен. Плазменная струя, так же как и газовое пламя, является конвективным теплообменным источником нагрева. Доля теплоты, передаваемая нагреваемому материалу, не превышает, как правило, 20%. Эффективный к. п. д. нагрева плазменной струей растет с увеличением силы тока, напряжения и давления плазмообразующего газа. Коэффициент теплообмена между плазменной струей и металлом составляет порядка 10-2— 10-1 Вт/см2 К.

Нагрев напыляемого материала при плазменном напылении зависит от его теплофизических свойств, тепловых и газодинамических характеристик плазменной струи, а также рода плазмообразующего газа. В качестве последнего обычно используется азот или аргон при расходе 0,5—1,6 л/с. Реже применяются аргоно-водородные или аргоно-гелиевые смеси.

Тепловые характеристики плазменных струй различны и определяются энтальпией используемых газов, теплотой диссоциации молекул и скоростью плазменного потока. При напылении энтальпия плазменной струи находится в пределах (2,5—3,8) 104 Дж/л. Для азота среднемассовая температура струи составляет около 5800 К, если рассчитывать энтальпию как мощность дуги, отнесенную к расходу газа.

Температура плазменной струи при использовании аргона приблизительно в 2 раза выше. Соответственно скорость истечения плазменной струи, стабилизированной в потоке азота, примерно в 1,5—2 раза ниже скорости аргоновой плазменной струи.

Однако рекомбинация ионов азота способствует повышению энтальпии газа и эффективному нагреванию напыляемого порошка в азотной плазменной струе. Благодаря этому снижается отрицательный эффект пониженной скорости ее истечения по сравнению с аргоновой плазмой.

Выявлено, что добавки водорода к азотной плазме не влияют на скорость истечения плазменной струи. Большее влияние оказывает плотность напыляемого материала. Отмечено, что эффективность нагрева зависит от отношения энтальпии плазменной струи к ее скорости, которое пропорционально произведению температуры плазмы на время прохождения частиц в плазме. При низкой температуре плазмы или большой скорости ее истечения уменьшается эффективность нагрева.

Для повышения тепловой эффективности плазменной струи используют аргоно-водородные и аргоно-гелиевые смеси. Водород повышает энтальпию плазмы, но снижает стабильность ее истече

ния. Расход аргоно-водородной смеси не должен превышать примерно 2,5 л/с, так как больший расход водорода вызывает разрушение сопла и электрода.

Использование гелия вместо водорода позволяет получить при большом расходе газа очень высокую скорость истечения газа. К другим преимуществам аргоно-гелиевых смесей относятся меньшее содержание кислорода и возможность получения узкого конуса распыляемого материала.

Распыление напыляемого материала. Термически подготовленный материал под воздействием газовой струи распыляется с образованием формированного направленного потока дисперсных частиц.

Механизм явлений, сопутствующих этой стадии процесса, наиболее полно изучен применительно к распылению материала, подаваемого в аппарат в виде проволоки. При нагреве проволоки на ее торце образуется жидкая капля, которая удерживается на поверхности металла силой поверхностного натяжения.

Теоретический расчет максимального размера капли, если считать ее сферической и не учитывать относительно малые гравитационные силы, показывает, что максимальный диаметр d зависит от скорости потока (или частицы) w (м/с), поверхностного натяжения о (Дж/м2), диаметра проволоки dnp (м), коэффициента сопротивления е и плотности среды у (кг/м3):

Действительный размер капли несколько отличается от рассчитанного по выражению ввиду условности принятых допущений и невозможности учета фактических условий образования и отрыва капли. Сложность этого процесса хорошо иллюстрируется кинограммой, показывающей процесс плавления электродов (проволоки) при электродуговом напылении металла. Характерна более вытянутая торцовая поверхность анода с образованием продолговатых капель с развитой поверхностью. Сгорание катода происходит по менее развитой поверхности с образованием более дисперсных частиц.

Отрыв и распыление расплавленной проволоки при газопламенном напылении протекает несколько иначе.

Расплавленный металл приобретает форму нити и сохраняет эту форму до тех пор, пока силы поверхностного натяжения больше напора струи протекающих газов, а затем разрывается. Расплавленные и частично перегретые частицы под действием поверхностного натяжения затем приобретают сферическую форму и постепенно охлаждаются в токе холодного газа.

Условия теплообмена между газовым потоком и частицами при плазменном напылении рассмотрены в работе. Предложенные расчетные формулы, основанные на решении задачи тепло-

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.02.01   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

16:49 Полоса нержавеющая зеркальная 60х6х6000мм AISI 304

16:48 Полоса нержавеющая зеркальная 50х5х6000мм AISI 304

16:47 Полоса нержавеющая зеркальная 30х4х6000мм AISI 304

16:46 Полоса нержавеющая зеркальная 20х4х6000мм AISI 304

16:45 Полоса нержавеющая зеркальная 40х4х6000мм AISI 304

16:34 Уголк нержавеющий г/к равнополочный 50х50х5 AISI 304

16:32 Угол нержавеющий г/к равнополочный 40х40х4 AISI 304

16:31 Угол нержавеющий г/к равнополочный 30х30х3 AISI 304

16:30 Угол нержавеющий г/к равнополочный 25х25х3 AISI 304

16:27 Угол нержавеющий г/к равнополочный 20х20х3 AISI 304

НОВОСТИ

29 Мая 2017 17:17
Полезные насадки для болгарки

27 Мая 2017 18:10
Каскадерские трюки на тракторе

24 Мая 2017 15:48
Мост с подогревом за €2 млн. (16 фото)

29 Мая 2017 17:57
В ”НПЦ газотурбостроения ”Салют” подвели итоги работы в 1-м квартале 2017 года

29 Мая 2017 16:20
”Евраз НТМК” расширяет производство за 800 миллионов

29 Мая 2017 15:52
Южноамериканский выпуск стали в апреле вырос на 22,1%

29 Мая 2017 15:25
Самарский университет впервые запатентовал свое изобретение в Америке

29 Мая 2017 14:47
Пакистанский импорт черного лома в апреле 2017 года упал на 4,9%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Полы по лагам, тонкости монтажа

Рекламные стенды для выставок и PR-акций

Промышленные вибростолы и другое виброоборудование для про-ва стройматериалов

Распространенные разновидности подъемников

Сыпучие строительные материалы искусственного и естественного происхождения

Металлочерепица и профнастил - металлические кровельные материалы

Автоматические выключатели Easy9

Производство водосточного желоба как идея для предпринимательства

Грохоты промышленные - основные особенности и применение

Утепление ангаров - основные способы

Низкорамные тралы для перевозки крупных грузов

Использование металлоконструкций и бетона в строительстве

Мрамор и гранит в современном интерьере

Электромеханические замки для промышленных помещений

Трубы квадратного сечения из нержавейки

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает трубы ППУ.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.