Використання пульсуючого розпилювального повітряного потоку для електродугового напилення різних типів проволоки

Автор(и)

  • В'ячеслав Олександрович Роянов Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет», Україна https://orcid.org/0000-0001-5379-9096
  • Ірина В'ячеславівна Захарова Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет», Україна https://orcid.org/0000-0002-3492-0134

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.235405

Ключові слова:

пульсуючий розпилювальний потік, напилювана поверхня, міцність зчеплення, зносостійке та корозійностійке покриття

Анотація

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.

Біографії авторів

В'ячеслав Олександрович Роянов, Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра автоматизації та механізації зварювального виробництва

Ірина В'ячеславівна Захарова, Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації та механізації зварювального виробництва

Посилання

  1. Korzh, V. N., Vorona, T. V., Lopata, A. V. (2014). Kombynyrovannыe metodы ynzheneryy poverkhnosty. Kompleksne zabezpechennia yakosti tekhnolohichnykh protsesiv ta system. Chernihiv: ChNTU, 159–163.
  2. Chernovol, M. Y., Vorona, T. V., Lopata, A. V. (2015). Increase in wear resistance of gas-thermal coatings from iron-carbon alloys using electric contact treatment. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia, 28, 230–236.
  3. Chernovol M. I. et. al. (2015). Strukturno-fazovye prevrascheniya v gazotermicheskikh stalnykh pokrytiyakh v protsesse ikh napyleniya i posleduyuschie elektrokontaktnye obrabotki. Problema tertya ta znoshuvannya, 2 (67), 99–109.
  4. Markov, D., Kelly, D. (2002). Establishment of a new class of wear: adhesion initiated catastrophic wear. International Journal of Applied Mechanics and Engineering, 7 (3), 887–901.
  5. Elleuch, K., Fouvry, S. (2005). Experimental and modelling aspects of abrasive wear of a A357 aluminium alloy under gross slip fretting conditions. Wear, 258 (1-4), 40–49. doi: http://doi.org/10.1016/j.wear.2004.04.010
  6. Belzunce, F. J., Higuera, V., Poveda, S., Carriles, A. (2002). High Temperature Oxidation of HFPD Thermal-Sprayed MCrAlY Coatings in Simulated Gas Turbine Environments. Journal of Thermal Spray Technology, 11 (4), 461–467. doi: http://doi.org/10.1361/105996302770348592
  7. Fagoaga, I., Barykin, G., De Juan, J., Soroa, T., Vaquero, C.; Coddet, C. (Ed.) (1999). The High Frequency Pulse Detonation (HFPD) Spray Process. Proc. United Thermal Spray Conf. ASM International. Düsseldorf, 282–287.
  8. Product Data Sheet Sulzer Metco SmartArc Advanced Electric Wire Arc Thermal Spray System. Available at: https://www.oerlikon.com/ecoma/files/DSE-0055.6_SmartArc_EN.pdf?download=true
  9. Crawmer, D. E.; Davis, J. R. (Ed.) (2004). Thermal spray process. In Handbook of Thermal Spray Technology. ASM: Novelty, 54–73.
  10. Nowak, W., Naumenko, D., Mor, G., Mor, F., Mack, D. E., Vassen, R. et. al. (2014). Effect of processing parameters on MCrAlY bondcoat roughness and lifetime of APS–TBC systems. Surface and Coatings Technology, 260, 82–89. doi: http://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.06.075
  11. Curry, N., Markocsan, N., Li, X.-H., Tricoire, A., Dorfman, M. (2010). Next Generation Thermal Barrier Coatings for the Gas Turbine Industry. Journal of Thermal Spray Technology, 20 (1-2), 108–115. doi: http://doi.org/10.1007/s11666-010-9593-x
  12. Hardwicke, C. U., Lau, Y.-C. (2013). Advances in Thermal Spray Coatings for Gas Turbines and Energy Generation: A Review. Journal of Thermal Spray Technology, 22 (5), 564–576. doi: http://doi.org/10.1007/s11666-013-9904-0
  13. Tejero-Martin, D., Rezvani Rad, M., McDonald, A., Hussain, T. (2019). Beyond Traditional Coatings: A Review on Thermal-Sprayed Functional and Smart Coatings. Journal of Thermal Spray Technology, 28 (4), 598–644. doi: http://doi.org/10.1007/s11666-019-00857-1
  14. Meghwal, A., Anupam, A., Murty, B. S., Berndt, C. C., Kottada, R. S., Ang, A. S. M. (2020). Thermal Spray High-Entropy Alloy Coatings: A Review. Journal of Thermal Spray Technology, 29 (5), 857–893. doi: http://doi.org/10.1007/s11666-020-01047-0
  15. Royanov, V. A., Zakharova, I. V., Kryuchkov, N. (2017). Izuchenie vliyaniya konstruktsiy raspylyayuschego ustroystva na kachestvo napylennogo sloya. Universitetskaya nauka – 2017. Mariupol: GVUZ «PGTU», 2, 86–87.
  16. Royanov, V. A., Zakharova, I. V., Kryuchkov, N. S., Pugachev, E. V. (2019). Snizhenie vozdeĭstviya kisloroda na zhidkiĭ metall elektrodov pri elektrodugovom napylenii pulsiruyuscheĭ raspylyayuscheĭ strueĭ vozdukha. World science, 5 (45), 13–21. doi: http://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/31052019/6508
  17. Royanov, V., Zakharova, I., Lavrova, E. (2017). Development of properties of spray flow and nature of pressure distribution in electric arc metalization. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (5 (90)), 41–49. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118252

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Роянов, В. О., & Захарова, І. В. (2021). Використання пульсуючого розпилювального повітряного потоку для електродугового напилення різних типів проволоки. Technology Audit and Production Reserves, 3(1(59), 23–27. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.235405

Номер

Том 3 № 1(59) (2021): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Матеріалознавство: Оригінальне дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Vyacheslav Royanov, Irina Zakharova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.