ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ПРАКТИЧНА РОЗРОБКА ПРОЦЕСУ ДУГОВОГО НАПИЛЕННЯ З ПУЛЬСУЮЧИМ РОЗПИЛЮВАЛЬНИМ ПОТОКОМ ПОВІТРЯ З МЕТОЮ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ПОКРИТТІВ
DOI:
https://doi.org/10.30837/2522-9818.2020.11.114Ключові слова:
легуючі елементи, кисень, дугова металізація, пульсуючий потік повітря, електроди, клапан-пульсатор, покриття, математичне моделюванняАнотація
Предметом дослідження є інтенсивне окислення металу, який розпилюється в процесі дугової металізації, за рахунок кисню повітря, що призводить до значного зменшення вмісту легуючих елементів в покритті і відповідно погіршує якість напиляного шару. Цьому питанню приділяли увагу і інші автори наукових публікацій, які пропонували використання гасу, пропано-повітряної суміші, інертних газів в якості транспортуючого газу, але ці рішення приводили до значного подорожчання процесу дугової металізації, і частіше за все не мали кількісних розрахунків впливу на якість покриттів або носили приблизний характер. Метою роботи було вибрано обґрунтування підвищення якості покриттів за рахунок зниження негативного впливу кисню повітря при дуговій металізації шляхом застосування пульсуючого розпилювального потоку повітря. З метою зниження окисного впливу повітряно-розпилювального струменя на рідкий метал електродів запропонований метод пульсуючої подачі повітря в зону плавлення електродів шляхом введення додаткового елементу - клапана пульсатора в розпилювальну систему електродугового металізатора. Завданням даної статі являється визначення та вибір конструкції пристрою – клапана пульсатора для створення керованого пульсуючого розпилювального потоку з певними імпульсами при дугового металізації. Для виконання поставленого завдання в роботі використовувались методи математичного аналізу і практичні розробки – наведені дані по наявності пульсацій повітряного потоку зафіксовані осцилографом. Таким чином, теоретичне обґрунтування застосування клапана пульсатора підтверджено практичними результатами. На основі представленого аналізу отримані результати, які дозволили визначити оптимальне конструктивне виконання пристрою для отримання пульсацій, задля максимального зниження впливу потоку, який транспортує частинки (саме кисню повітря) матеріалу електродів, які розпилюються. Висновки щодо роботи: використання пульсуючого розпилювального струменя повітря при нанесенні покриттів методом дугової металізації, дозволить зменшити вигоряння легуючих елементів, таких як марганець, кремній, збільшити вміст вуглецю в нанесеному покритті, що відповідно покращить якість відновлених деталей.
Посилання
Baranovskii, V. E. (1986), Development of technology for the application of antifriction coatings by activated arc metallization [Razrabotka tekhnologii protcessa naneseniia antifriktcionnykh pokrytii aktivirovannoi dugovoi metallizatciei] : avtoref. disser. kand. tekhn. nauk., Minsk, P. 16.
Xiaoou, H, Yufen, L. (2009), "The current situation and future of thermal industry in China", Thermal Spray Solutions, Advance in Technology and Application Proc. Of ITSC-2004, Osaka, Japan.
Sundararajan, G., Mahajan, Y. R, Joshi, S. V. (2009), "Thermal spraying in Indian: status and prospects", Expanding thermal spray performance to new markets and application, Proc. of ITSC-2009, Las-Vegas, USA, P. 511–516.
Vakhalin, V. A., Maslenkov, S. B., Kudinov, V. V.(1981), "The process of melting and atomization of the electrode material in electric arc metallization" ["Protcess plavleniia i raspyleniia materiala elektrodov pri elektrodugovoi metallizatcii"], Fizika i khimiia obrabotki materialov, No. 3, P. 58–63.
Korobov, Iu. S., Izoitko, V. M., Priadko, A. S. (2000), "Restoration of parts by activated arc metallization method" ["Vosstanovlenie detalei metodom aktivirovannoi dugovoi metallizatcii"], Avtomobilnaia promyshlennost, No. 1, P. 23–24.
Alkhimov, A. P., Kosarev, V. F., Plokhov, A. V. (2006), Scientific basis of cold gas-dynamic spraying (CGN) technology and properties of sprayed materials [Nauchnye osnovy tekhnologii kholodnogo gazodinamicheskogo napyleniia (KhGN) i svoistva napylennykh materialov], Novosibirsk, NGTU, 280 р.
Korobov, Iu. S., Shumiakov, V. I., Priadko, A. S. (2013), "A rational approach to the restoration of parts of equipment by thermal spraying" ["Ratcionalnyi podkhod k vosstanovleniiu detalei oborudovaniia gazotermicheskim napyleniem"], Remont, vosstanovlenie, modernizatciia, No. 3, Р. 17–21.
Vakhalin, V. A., Maslenkov, S. B., Kudinov, V. V. (1981), "The process of melting and atomization of the electrode material in electric arc metallization" ["Protcess plavleniia i raspyleniia materiala elektrodov pri elektrodugovoi metallizatcii"], Fizika i khimiia obrabotki materialov, No. 3, P. 58–63.
Roianov, V. A., Bobikov, V. I. (2015), "A device for electric arc metallization with a pulsating regime of the expiration of the air-spray jet" ["Ustroistvo dlia elektrodugovoi metallizatcii s pulsiruiushchim rezhimom istecheniia vozdushno-raspyliaiushchei strui"], Svarochnoe proizvodstvo, No. 4, P. 12–15.
Kattc, N. V., Antoshin, E. V. Vadivasov, D. G (1966), Spray metallization [Metallizatciia raspyleniem], Moscow, Mashinostroenie, 200 p.
Lialiakin, V. P., Sablukov, A. S., Litovchenko, N. N. (2000), "Investigation of the process of dynamic dispersion of a metal during electric arc metallization" ["Issledovanie protcessa dinamicheskogo dispergirovaniia metalla pri elektrodugovoi metallizatcii"], Svarochnoe proizvodstvo, No. 1, P. 16–24.
Roianov, V. A. Zakharova, I. V., Kriuchkov, N. S. (2019), "Reducing the effect of oxygen on liquid metal during electric arc spraying with a pulsating air stream" ["Snizhenie vozdeistviia kisloroda na zhidkii metall pri elektrodugovom napylenii pulsiruiushchei struei vozdukha"], WorldSience, No. 5 (45). DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/31052019/6508
Royanov, V., Zakharova, I., Lavrova, E. (2017), "Developmen to fproperties of spray flowand nature of pressure distributionin electric arc metalization", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, No. 6/5 (90), P. 41–49. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118252
Roianov, V. A., Zakharova, I. V. (2018), Energy and Resource Saving in Electric Arc Coating [Energo i resursosberezhenie pri elektrodugovom napylenii pokrytii] : Monograph, GVUZ "PGTU", PRAT gazeta "Priazovskii rabochii", Mariupol, 143 р.
Roianov, V. A., Zakharova, I. V., Kriuchkov, N. (2017), "Study of the effect of spray device designs on the quality of the sprayed layer" ["Izuchenie vliianiia konstruktcii raspyliaiushchego ustroistva na kachestvo napylennogo sloia"], Universitetskaia nauka – 2017: Mezhdun. nauch.-tekhn. konf., Priazovskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet, Mariupol, 18-19 May 2017, Mariupol, GVUZ "PGTU", Vol. 2, P. 86–87.
Zakharova, І. V., Roianov, V. O., Kriuchkov, M. S. (2019), "Influence of a pulsating spray stream on the efficiency of the use of electrodes in the formation of coatings" ["Vpliv pulsuiuchogo rozpiliuvalnogo potoku na efektivnіst vikoristannia elektrodіv, pri utvorennі pokrittіv"], Materіali 4 mіzhnarodnoї naukovo-praktichnoї konferentcії "Topical is sues of the developmen to fmodern science" Sofiia, Bolgariia, 11-13 December 2019, P. 88–94.
##submission.downloads##
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Irina Zakharova, Vyacheslav Royanov, Alexandr Serenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо не комерційного та не ексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису опублікованої роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
