Экспериментальное исследование процесса плазменно-дугового проволочного напыления

Abstract

На пути развития фундаментальных представлений в области газотермического напыления и получения новых экспериментальных данных, в частности, о плазменно-дуговом проволочном напылении, важную роль приобретает применение современных диагностических систем. На основе камеры технического зрения и цифрового спектрометра предложен программно-аппаратный комплекс для экспериментального изучения процесса плазменно-дугового проволочного напыления покрытий. Разработана методика проведения экспериментальных исследований данного процесса. Представлены результаты измерения скорости и температуры частиц дисперсной фазы, а также видео регистрации наиболее характерных этапов плазменно-дугового напыления, включая срыв капель с распыляемой проволоки и их дробление в плазменном потоке. Изучено распределение напыляемых частиц по размерам и проанализировано его влияние на возможности температурных измерений. Экспериментальные данные, полученные в работе, подтвердили теоретические представления о типах течения и распада струи расплавленного металла проволоки, а также сценариях дробления капель в плазменной струе.

Application of current diagnostic systems becomes very important in development of fundamental concepts in area of thermal spraying and obtaining of new experimental data, in particular, on plasma-arc wire spraying. Firmware complex based on machine vision camera and digital spectrometer was proposed for experimental study of process of plasma-arc wire spraying of coatings. Procedure for experimental investigations of given process was developed. Results of measurements of velocity and temperature of dispersed phase particles as well as video of the most typical steps of plasma-arc spraying, including detachment of droplets from wire being sprayed and their breaking in plasma flow, were represented. Distribution of particles being sprayed in size was investigated and its effect on possibilities of temperature changes was analyzed. Experimental data obtained verified theoretical representations on types of flow and decomposition of jet of wire molten metal as well as droplet breaking in plasma jet.