|
ls
, изменение которого не привело к
изменению
ψ
, однако такой результат объясняется принятым в рамках
представленной модели допущением, а именно отсутствием зависимости
напряжения на дуге от параметров режима обработки. В действительности,
изменение данного параметра, при постоянстве других параметров, приводит к
повышению напряжения на дуге, в результате увеличения дугового промежутка,
а значит и увеличению тепловложения в изделие. Однако, увеличение
ls
приведет также к увеличению тепловложения в сопло плазмотрона в результате
повышения площади контакта дуги с соплом, а это значит, что эффективный
КПД плазмотрона упадет.
51
а
б
в
г
д
е
Рисунок 2.8 – Зависимость коэффициента формы проплавления от:
а
–
I
, А;
б
–
V
, м/ч;
в
–
Gp
, л/мин;
г
–
ds
, мм;
д
–
ls
, мм;
е
–
hs
, мм
Повышение тока
I
и расхода плазмообразующего газа
Gp
приводит к
уменьшению
ψ
. Следует отметить, что повышение
Gp
оказывает значительное
влияние только на глубину проплавления
h
, тогда как
I
дуги влияет и на ширину
зоны оплавления
e
. К повышению
ψ
приводят увеличение расстояния от среза
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
120
135
150
165
180
ψ
I
, А
2,15
2,2
2,25
2,3
2,35
4
5
6
7
8
ψ
V
, м/ч
2,2
2,25
2,3
2,35
2,4
1
2
3
4
5
ψ
Gp
, мм
2,2
2,25
2,3
2,35
2,4
2
3
4
5
6
ψ
ds
, мм
2,2
2,25
2,3
2,35
2,4
1
2
3
4
5
ψ
ls
, мм
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
4
6
8
10
12
ψ
hs
, мм
52
сопла плазмотрона до изделия
hs
, скорости обработки
V
и диаметра
плазмообразующего сопла
ds
, при этом повышение
V
и
hs
снижает оба
геометрических параметра зоны оплавления, тогда как увеличение
ds
приводит
к значительному снижению только
h
.
Полученные в результате расчетов данные достаточно точно согласуются
с полученными Б.О. Христофисом зависимостями влияния параметров
обработки на геометрические параметры зоны плазменной закалки [81]. Однако,
при повышении
hs
, по расчетным данным, приводит к снижению глубины
проплавления, тогда как должно приводить к ее увеличению. Такая разница в
данных, так же объясняется тем что, в разработанной модели не учитывается
влияние параметров режима на падение напряжения на дуге, а также на
эффективный КПД плазмотрона [100]. Таким образом, разработанная модель
плазменной обработки композиции «основа – покрытие» позволяет оценить
влияние режимов плазменной обработки на распределение температур в
двухслойном материале, однако, ввиду сложной взаимосвязи напряжения на
дуге от технологических параметров обработки она носит лишь приближенный
характер.
Для предотвращения отслоения покрытия и повышения его адгезии,
необходимо обеспечение температуры плавления на поверхности подложки [60],
при этом, с целью уменьшения влияния на свойства оплавленного покрытия доля
участия металла подложки должна быть минимальна. Отсюда были выбраны
режимы, представленные в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Расчетные параметры режима плазменной обработки
Покрытие
q
п
, МДж/м
ds
, мм
ls
, мм
hs
, мм
Gp
, л/мин
ППМ-8
0,67
4
2
6
2,5
ППМ-6
0,67
4
2
8
2,5
Таким образом, вследствие отличий в теплофизических характеристиках
(таблица 2.2) исследуемых покрытий, режим обработки покрытия из ПП ППМ-6
53
отличается от покрытия из ППМ-8 только увеличенным расстоянием от среза
сопла плазмотрона до изделия. Распределения температурных полей,
полученных в результате расчётов, при выбранных режимах обработки
представлены на рисунке 2.9. Вследствие малого отличия распределения
изотерм в композициях с покрытиями на основе ППМ-6 и ППМ-8 рисунок
представлен только один. Полученная по результатам расчетов матрица
значений температуры в плоскости YOZ представлена в Приложении Б.
Рисунок 2.9 – Распределение температурных полей при обработке на
выбранных режимах
Упрочнение поверхности при оплавления покрытия осуществляется путем
последовательного формирования локальных зон оплавления, с перекрытием
слоев. Исходя из рисунка 2.9 для обеспечения проплавления основы по всей
поверхности изделия, с целью предотвращения отслоений, и создания
монолитного покрытия по всей поверхности, шаг между соседними проходами
должен составлять 3–4 мм. Однако вследствие предварительного подогрева от
предыдущих проходов, это расстояние может изменяться.
54
Do'stlaringiz bilan baham: |
