ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние концентрации частиц на процесс напыления из "Научные основы технологии холодного газодинамического напыления(хгн) и свойства напыленных материалов " Как уже указывалось, результаты изучения зависимости процесса напыления от скорости частиц и температуры струи получены при таких расходах частиц, что можно было пренебречь взаимодействием частиц меноду собой и изменением средней температуры поверхности подложки за счет взаимодействия с частицами. Очевидно, что при увеличении расхода частиц эти эффекты могут играть существенную роль. [c.147] Усг1 = 600 м/с), показали, что при больших расходах частиц можно перейти от процесса эрозии подложки к напылению. [c.147] Основной особенностью процесса напыления в этом режиме является наличие критического расхода частиц Орш, ниже которого покрытие не образуется при любом времени воздействия двухфазной струи. Получено, что характерное значение коэффициента напыления составляет 10 ... 10 и линейно зависит от удельного расхода порошка (рис. 3.22). [c.147] В условиях данных опытов скорость частиц на срезе сопла практически не зависит от их расхода, поэтому можно считать, что коэффициент напыления линейно зависит от концентрации частиц в струе. [c.147] Значение критической концентрации в зависимости от материала подложки лежит в пределах Ор = 1,0. .. 2,0 г/см с. Видна также тенденция к увеличению для образцов, изготовленных из более твердых материалов и имеющих соответственно более низкую температуропроводность. [c.148] Свойства покрытий и границы между указанными релшмами напыления зависят также от угла натекания а потока частиц (рис. 3.23) на напыляемую поверхность. [c.148] При ф т 55° покрытие уже не формируется, а наблюдается только эрозия (температура в данных опытах была постоянной и не менялась при изменении угла, так как известно, что при увеличении температуры возможно образование покрытий и при очень малых углах удара частиц - эффект зарастания сопел). Была получена экспериментальная зависимость коэффициента напыления от ф , которая показывает (рис. 3.25), ЧТО в диапазоне ф = 80. .. 90° величина к, практически постоянна, а начиная с ф , 75° - быстро уменьшается, достигая нулевого значения при ф т = 55°. Такое поведение коэффициента напыления, по-видимому, можно объяснить существенным увеличением коэффициента эрозии Со для углов 40. .. 70°, что характерно при эрозии пластичных материалов (см., например [73, 74]), а также при закреплении частиц в неблагоприятных условиях из-за наличия сильного вращающего момента при контакте частица - подложка. [c.149] В режиме ки 1 при ф 90° отдельные опыты и анализ возможных физико-механических процессов в области контакта, соударяющейся под углом с поверхностью частицы, показывают, что это может привести к улучшению свойств покрытия из-за появления дополнительного скольжения в контакте в момент соударения и к более полному проявлению эффекта разрушения оксидных слоев на соприкасаемых поверхностях. Эффект улучшения свойства наблюдается также за счет селекции, т. е. частицы с более слабой связью с подложкой отрываются при ударе следующей частицы и уносятся газом, в результате покрытие оказывается сформированным лишь из прочно закрепившихся частиц. [c.149] При Vp v u когда одиночные частицы не закрепляются на подложке, процесс формирования покрытий при достаточно высоких расходах частиц Gpl Gpi r можно объяснить в основном двумя эффектами ударным нагревом поверхности подложки и эффектом взаимодействия частиц между собой. [c.150] Как показали измерения температуры поверхности подложки при натекании на нее сверхзвуковой двухфазной струи, ее значение может увеличиваться на Г 10 °С при расходе дисперсной фазы G,, = 1,0 г/см -с и скорости частиц алюминия Vp = 400. .. 450 м/с. Ранее было показано, что для перехода от эрозии к процессу напыления частицами алюминия достаточно нагреть струю воздуха на 50. .. 60 °С. Поэтому вполне вероятно, что при расходе частиц Gp = = 1,0. .. 2,0 г/см с эффекты увеличения средней температуры поверхности могут привести к возникновению процесса напыления. [c.150] Оценим также влияние эффекта взаимбдействия частиц на процесс напыления. Имеется вероятность того, что отдельная частица, находящаяся в контакте с подложкой, подвергается дополнительному удару летящей следом частицы (двойной удар). В этом случае вероятность напыления может возрасти как за счет большей степени деформации, так и за счет того, что частица-боек может оказаться препятствием в момент отрыва. [c.150] Таким образом, проведенные исследования показали, что при скорости частиц меньше некоторого критического значения можно, увеличивая концентрацию частиц в струе, перейти от процесса эрозии подложки к процессу напыления. По-видимому, причиной появления напыления в этих условиях может бьггь эффект увеличения температуры поверхности подложки за счет тепловыделения при ударах частиц, а также взаимодействия частиц - двойных ударов и активации. [c.151] Вернуться к основной статье