Численное моделирование динамики нагрева порошковых материалов в технологическом микроплазмотроне - page 2

кроплазменных установок медицинского назначения
,
так называемого
плазменного скальпеля
”.
За более чем
40-
летний период развития техники плазменного
напыления было предложено множество вариантов конструктивного
оформления узлов инжекции порошков в плазму
.
Однако наибольшее
распространение пока получила инжекция через одно или несколько
цилиндрических отверстий
,
расположенных под некоторым углом к
оси несущего потока
.
Анализ параметров и конструкций существующих напылительных
плазмотронов показал
,
что в подавляющем большинстве конструкций
применяется ввод порошка либо в анодной области
,
либо на срезе
сопла
анода
.
При этом минимальная мощность существующих плаз
-
мотронов превышает
15
кВт
.
Были предприняты попытки ввода по
-
рошка в катодную область и на начальном участке дуги
.
Экспериментально исследовали возможность ввода порошка через
катодную область вместе с плазмообразующим газом
.
При таком спосо
-
бе подачи порошка значительно упрощается конструкция плазмотрона
,
но наблюдается интенсивная эрозия вольфрамового катода вследствие
налипания порошка на катоде и образования сплавов вольфрама с ма
-
териалом напыляемого порошка
.
Ресурс катода в этом случае не пре
-
вышает нескольких минут
.
Для увеличения мощности плазменной струи и ее длины была пред
-
ложена схема плазмотрона с секционированной межэлектродной встав
-
кой
.
При подаче порошка за срезом межэлектродной вставки перед вхо
-
дом потока в анод
сопло порошок не проплавляется полностью из
-
за
малой длины нагрева частиц
,
а истекающая плазменная струя имеет
большой угол раскрытия
,
что не позволяет получать качественные по
-
крытия
.
В результате проведенных исследований был предложен и реали
-
зован оригинальный способ подачи порошка через межэлектродную
вставку на начальном участке дуги
,
позволяющий обеспечивать ввод
порошка в дугу под заданным углом с малой радиальной составляющей
скорости
,
что необходимо для предотвращения налипания порошка на
стенки канала межэлектродной вставки и анода
.
Поток транспортирующего газа в порошковом проводе и инжекторе
способствует созданию газовзвеси с максимально однородным распре
-
делением массы дисперсной фазы по объему и сообщению частицам
скорости
V
0
в устье инжектора
,
достаточной для их проникновения в
наиболее нагретую приосевую область плазменного потока
.
Введение
дисперсного материала в струю плазмы
,
безусловно
,
изменяет ее важ
-
4 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2003.
3
1 3,4,5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook