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

15:27 Арматура 20, склад Ярославль

15:26 круг 120, сталь 20

15:26 круг 150, сталь 20

15:26 Круг 160,сталь 20

12:08 Круг сталь 35, в Ярославле.

12:08 Квадрат 10

12:08 Труба 273, продадим, ГОСТ 8732 78.

12:08 Лист 3, размер 1250х2500

12:08 Труба 57мм, стальная, со склада Ярославль

12:08 Арматура 40, А500С, мера дл 11.7м ,из наличия

НОВОСТИ

18 Февраля 2017 17:34
Рельсошлифовальный поезд

14 Февраля 2017 12:10
Самодельные навесные вилы для фронтального погрузчика (16 фото)

20 Февраля 2017 07:03
В 2016 году из РФ экспортировали чуть более 22 тонн золота

19 Февраля 2017 17:56
”ArcelorMittal South Africa” снизила чистый убыток в 2016 году почти в 2 раза

19 Февраля 2017 16:20
Самосвалы КАМАЗ для добычи золотой руды

19 Февраля 2017 15:02
Американский экспорт холоднокатаных рулонов в декабре упал на 4,3%

19 Февраля 2017 14:19
Геологи открыли в Якутии месторождение редкоземельных металлов

НОВЫЕ СТАТЬИ

Легкоплавкие сплавы для пайки

Сетчатые трубопроводные фильтры для промышленности

Вакуумные установки и станции

Указатели уровня масла для электрооборудования

Современные кровельные элементы для крыши

Мебель под старину: придаём интерьеру солидность

Важные особенности покупки леса и пиломатериалов

Применение технологии промокодов для PR и рекламы товаров

Купон столплит для скидки на мебель

Выбор шкафа-купе для своего дома

Виды оборудования резервуаров для нефтепродуктов

Особенности выбора дизельных генераторов

Доборные элементы для кровель из металлочерепицы

Сварка в углекислом газе

Использование экскаваторов для земельных работ

Выбраем дизельный генератор с оптимальными характеристиками

Остекление и виды балконов и лоджий

Оборудование очистных сооружений

Сварка магистральных трубопроводов

Получение особых свойств порошковых материалов

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

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

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.