УДК
669.056.9
М
.
И
.
Д ю м и н
,
Н
.
П
.
К о з л о в
,
В
.
И
.
С у с л о в
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ
НАГРЕВА ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ МИКРОПЛАЗМОТРОНЕ
Рассмотрено новое направление в технике газотермического нане
-
сения покрытий
—
микроплазменное
,
позволяющее преодолеть не
-
которые проблемы
,
присущие традиционному плазменному напыле
-
нию
.
Показана возможность нанесения покрытий плазмотронами
мощностью до
2
. . .
2,5
кВт при вводе порошкового материала на
начальном участке дуги
.
Приведена упрощенная математическая
модель динамики нагрева порошковых материалов в технологиче
-
ском микроплазмотроне
,
позволяющая оценить технологические ре
-
жимы напыления различных материалов
.
Представлены результа
-
ты численных расчетов
,
проведенных согласно данной модели
.
Плазменное напыление
—
один из основных методов газотермиче
-
ского нанесения покрытий
.
Наиболее широко применяются плазмотро
-
ны линейной схемы
,
генерирующие турбулентную плазменную струю
при электрической мощности
15
. . .
100
кВт
.
При этом пятно напыления
имеет диаметр
10
. . .
30
мм
,
а на обрабатываемую деталь оказывается
мощное тепловое воздействие
.
Высокая тепловая мощность и газоди
-
намическое воздействие плазменной струи существенно ограничивают
применение плазменного напыления на деталях малого размера и тон
-
костенных изделиях из
-
за опасности их перегрева и коробления
.
При
нанесении восстанавливающих покрытий на ограниченные участки из
-
делий и деталей
,
наиболее подверженных износу
,
необходимо изолиро
-
вать поверхности
,
не подлежащие напылению
,
что существенно снижа
-
ет коэффициент использования напыляемого материала
.
Приведенные причины
,
а также увеличение количества восстанав
-
ливаемых изделий в машиностроении привели к развитию нового спо
-
соба газотермического нанесения покрытий
—
микроплазменного на
-
пыления
[1–4].
В этой технологии используются плазмотроны малой
мощности
(
до
2
. . .
2
,
5
кВт
).
В качестве рабочего газа применяется ар
-
гон
.
Диаметр пятна напыления не превышает
3
. . .
5
мм
,
а тепловое воз
-
действие на обрабатываемое изделие оказывается минимальным
.
Работы по микроплазменному напылению покрытий проводятся в
НИИ ЭМ МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана с начала
90-
х годов
.
К этому време
-
ни уже был накоплен достаточный опыт по разработке и созданию ми
-
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2003.
№
3 3
