ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Параметры электроплазменных процессов из "Электроплазменные процессы и установки в машиностроении " Электроплазменные процессы характеризуются большим количеством параметров, которые прямо или косвенно влияют на ход технологического процесса. Это способствует гибкости процессов, но в то же время создает определенные трудности при выборе оптимальных режимов. [c.35] Электроплазменные процессы характеризуются, как правило, входными и выходными параметрами. Для конкретного анализа параметров рассмотрим ряд процессов, близких между собой по способу их ведения, и достаточно широко распространенных, например обработку дисперсных материалов, которая в той или иной мере включает сварку, наплавку, напыление, сфероидизацию, дисперсизацию, выращивание монокристаллов, формование изделий, плазмохимические процессы и т. п. Схематически такой электроплазменный процесс с использованием электродугового плазмотрона представлен на рис. 16. Он характеризуется указанными ниже параметрами. [c.35] Для точного и полного описания существа электроплазменного процесса должны быть выведены основные параметры, характеризующие конструктивные данные оборудования, режим и условия его работы, ввод и вывод материала. Все эти параметры процесса являются в основном определяющими. [c.36] К перечисленным параметрам можно добавить диаметр и материал катода, размеры катодной вставки, число секций межэлектродной вставки, расстояние между ними и их ширину. Однако эти параметры оказывают меньшее влияние на технологический процесс. Кроме того, конструкция плазмотрона может быть иной, например плазмотроны для резки металлов имеют, как правило, одно сопло, в плазмохимических процессах используются плаз.мо-троны одно- и двухкамерные с вихревой подачей газа и т. д. Для их характеристики могут быть приняты некоторые другие параметры, учитывающие специфику конструкции плазмотрона и установки, например конструктивные параметры реактора и закалочного устройства. [c.36] Здесь указаны основные режимные параметры, однако иногда следует учитывать, например, / — частоту колебаний тока или вид рабочего тока (постоянный, переменный, импульсный и т. д.), напряжение на разряде, ввод дополнительных газов пли жидкостей в зону разряда. [c.36] Го — температура окружающей среды. [c.37] Кроме перечисленных основных параметров в ряде случаев целесообразно учитывать наличие внешних электромагнитных полей, различные вибрации установки, легкость управления процессом и его автоматизацию, а также периодичность отладки процесса. [c.37] Эти пара1 етры находятся в тесной функциональной связи с входными параметрами и не являются определяющими. [c.37] Указанные входные и выходные параметры являются основными. Здесь не рассматриваются параметры, характеризующие источники питания, различие способов ведения технологических процессов и конструкции установок. В дальнейшем целесообразно рассматривать их совместно, с целью определения влияния входных параметров на выходные. [c.38] Конструктивные параметры плазмотрона. В ряде случаев конструкция плазмотрона для ведения какого-либо технологического процесса выбирается произвольно, без глубокого анализа процессов, протекающих в разрядном канале дугового, индукционного или других плазмотронов. Например, для плазменного напыления, сферондизации, дисперсизации порошков и других процессов обработки дисперсных материалов используются плазмотроны с самоустанавливающейся длиной дуги, в которых длина канала невелика и составляет, как правило, 5—6 калибров [/ = == (5- 6) I], а диаметр канала составляет 5—8 мм. [c.38] Достижение высоких мощностей, необходимых для получения определенного качества готового продукта и гювышения п р о и зв од ител ь н ости процесса, возможно в основ-ршм только за счет увеличения тока дуги, например до 1 кА при плазменном напылении, наплавке, сферондизации и т. п. или до нескольких килоампер при плазмохимических процессах, а это снижает к.п.д. плазмотрона и значительно уменьшает его ресурс и надежность работы. [c.39] Параметры, характеризующие режим работы плазмотрона. В настоящее время отсутствуют простые эмпирические зависимости, позволяющие определить оптимальные параметры плазмотрона — ток, расход газа и т. п., обепечивающие хорошее качество получаемого продукта и высокую эффективность технологического процесса. [c.40] Ток дуги оказывает наиболее существенное влияние на технологический процесс. Так, с увеличением тока дуги качество покрытия улучшается. Ня рис. 9 представлены относительные плотности, папылеппых слоев карбидов циркония и ниобия, полученные с помощью аргоно-водородной плазменной струи в камере с не)Тг-ральной средой 142]. [c.41] На рис. 20 приведены зависимости плотности покрытия и коэффициента использования материала от тока дуги при различных расходах плазмообразующего газа и расходах исходного мате-рг1.ала ( орои1ка), так как данные параметры взаимосвязаны. [c.41] Род плазмообразующего газа обычно выбирают исходя из требований технологического процесса. Так, плавку и рафинирование металлов, как правило, проводят в аргоне, аргоно-гелиевых или аргоно-азотных смесях газов. Восстановительные процессы — в среде водорода, метана и других газов. В некоторых случаях, например при напылеЕши оксидов, используют воздух, кислород, воду и т. п. [c.42] Параметры ввода исходного материала. Ранее рассматривались различные способы ввода материала в плазменный поток. Наиболее распространенный из них — это ввод материала (порошка, прутков, проволоки и т. п.) под углом к плазменному потоку, хотя данный способ и не является наиболее эффективным. В табл. 4 представлено сравнение к. п. д. процесса 1]. обработки материалов в различных плазменных потоках, из которого следует, что ввод материала в плазменный поток с электрическим током (в электрическую дугу) обеспечивает наибольшую эффективность (к. п. д.) процесса. Это обусловлено тем, что при вводе материалов в обесточенную плазменную струю процесс нагрева определяется в основном теплосодержание. газа после нагрева его в электрическом разряде. [c.43] Вернуться к основной статье