Использование сильноточного РЭП микросекундной длительности для формирования упрочняющих покрытий

Abstract

Разработан метод дистанционного нанесения упрочняющих покрытий с помощью сильноточного релятивистского электронного пучка микросекундной длительности. Эксперименты проводились на импульсном электронном ускорителе ТЕМП-А в режиме разовых посылок. Параметры РЭП: ток 1…5 кА, энергия электронов до 0,5 МэВ, длительность импульса 2…5 мкс, плотность мощности до 5·1012 Вт/м2. Метод заключается в нанесении слоя расплавленного электронным пучком материала на холодную подложку. При этом плавление наносимого материала происходит на некотором расстоянии от подложки, что обеспечивает ускорение расплавленного слоя электронным пучком в направлении подложки и ее оплавление. Материал покрытия смешивается с материалом подложки и вступает с ним в химическую реакцию в специфических условиях высокого давления и температуры, что обеспечивает формирование покрытий с заданными наперед свойствами.

Розроблений метод дистанційного нанесення зміцнюючих покриттів за допомогою сильнострумового релятивістського електронного пучка мікросекундної тривалості. Експерименти проводилися на імпульсному електронному прискорювачі Темп-А в режимі поодиноких імпульсів. Параметри РЕП: струм 1…5 кА, енергія електронів до 0,5 МеВ, тривалість імпульсу 2…5 мкс, густина потужності до 5·1012 Вт/м2. Метод полягає в нанесенні шару розплавленого електронним пучком матеріалу на холодну підкладку. При цьому плавлення матеріалу, що наноситься, відбувається на деякій відстані від підкладки, що забезпечує прискорення розплавленого шару електронним пучком у напрямі підкладки та її оплавлення. Матеріал покриття змішується з матеріалом підкладки і вступає з ним в хімічну реакцію в специфічних умовах високого тиску і температури, що забезпечує формування покриттів із заданими наперед властивостями.

The method of remote drawing of strengthening coats by means of a high-current microsecond duration relativistic electron beam is developed. Experiments were performed using pulse electron accelerator TEMP-A in a single pulse generation regime. Parameters the REB were as follows: current 1…5 кА, electron energy up to 0.5 MeV, a pulse duration 2…5 μs, a power density up to 5·1012 W/m2. The method consists in drawing of materials layer molten by electron beam on a cold substrate. With this melting of material occurs at some distance from a substrate that provides the melt’s acceleration in a direction of a substrate and it melting away. The material of a coat immix with a material of a substrate and therefore initiate the corresponding chemical response in specific conditions of high pressure and temperatures that provides formation of coats with given in advance properties.