Газы плазмообразующие

Газы. Плазмообразующий газ аргон, при определенных условиях возможно применение газовой смеси аргона и водорода. [c.50]

Источником СВЧ колебаний служил магнетронный генератор с =2375 МГц, номинальной мощностью 2,5 кВт. Рабочий газ -воздух, подаваемый от компрессора под давлением 4 атм. Общий расход газа (плазмообразующий, транспортирующий, охлаждение электромагнитов магнетрона) около 60 л/мин. Обязательным условием является фильтрация газа, подаваемого в качестве [c.326]

Плазменная струя, применяемая для сварки, представляет собой направленный поток частично или полностью ионизированного газа, имеющего температуру 10 ООО—20 ООО °С. Плазму получают в плазменных горелках, пропуская газ через столб сжатой дуги. Дуга горит в узком канале сопла горелки, через который продувают газ. При этом столб дуги сжимается, что приводит к повышению в нем плотности энергии и температуры. Газ, проходящий через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из сопла в виде высокотемпературной плазменной струи. В качестве плазмообразующих газов применяют азот, аргон, водород, гелий, воздух и их смеси. Газ выбирают в зависимости от процесса обработки и вида обрабатываемого материала. [c.198]

Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между анодом — разрезаемым металлом и катодом — плазменной горелкой. Стабилизация и сжатие токового канала дуги, повышающее ее температуру, осуществляются соплом горелки и обдуванием дуги потоком плазмообразующих газов (Аг, N2, Hj, NHJ и их смесей. Для интенсификации резки металлов используется химически активная плазма. Например, при резке струей плазмы, кислород, окисляя металл, дает дополнительный энергетический вклад в процесс резки. Плазменная дуга режет коррозионно-стойкие и хромоникелевые стали, медь, алюминий и другие металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять ее в поточных непрерывных производственных процессах. Нанесение покрытий (напыление) производятся для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подвергающихся интенсивному механическому воздействию. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы, карбиды, силициды, бориды и др.) вводят в виде порошка (или проволоки) в плазменную струю, в которой он плавится, распыляется со скоростью - 100—200 м/с в виде мелких частиц (20— 100 мкм) на поверхность изделия. Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термическим ударам. [c.291]

Использование в качестве плазмообразующего газа продуктов сгорания углеводородных топлив в воздухе требует детального исследования с целью изучения влияния углерода, азота и их оксидов на обрабатываемые или напыляемые материалы. [c.356]

Плазма генерируется в канале сопла, обжимается и стабилизируется его водоохлаждаемыми стенками и холодным плазмообразующим газом. Обжатие и охлаждение наружной поверхности [c.12]

Сжатой дугой можно сваривать практически все металлы в нижнем и вертикальном положениях. В качестве плазмообразующего газа используют аргон и гелий, которые также могут быть и защитными. К преимуществам плазменной сварки относятся высокая производительность, малая чувствительность к колебаниям длины дуги, устранение включений вольфрама в металле шва. Без скоса кромок можно сваривать металл толщиной до 15 мм с образованием провара специфической грибовидной формы, что объясняется образованием сквозного отверстия в основном металле, через которое плазменная струя выходит на обратную сторону изделия. По существу, процесс представляет собой прорезание изделия с заваркой места резки. Плазменной струей сваривают стыковые и угловые швы. Стыковые соединения на металле толщиной до 2 мм можно сваривать с отбортовкой кромок, при толщине свыше 10 мм рекомендуется делать скос кромок. В случае необходимости используют дополнительный металл. [c.85]

Иногда газы разделяют на плазмообразующие и защитные (транспортирующие). При раздельной подаче плазмообразующий газ подается в зону катода, а защитные или транспортирующие газы — в зону столба или факела плазмы. [c.104]

Следует отметить, что часто проводимое в литературе сравнение удельного массового теплосодержания плазмы разного состава не позволяет делать количественных выводов. Сравнение нужно проводить по мольному или объемному теплосодержанию, так как расход плазмообразующих газов измеряется, как правило, в единицах объема. Следует также учитывать изменение молекулярной массы при диссоциации двухатомных газов и ионизации. [c.105]

На качество покрытий существенное влияние оказывают состав плазмообразующих газов, сила и напряжение тока, форма, ра 3 меры и прочность частиц напыляемого материала. Кроме того, особое значение для получения качественных покрытий имеют надежность работы одного из основных агрегатов плазменной установки — системы питания порошком и правильный выбор энергетического режима. [c.96]

Из всех перечисленных плазмообразующих газов (см. табл. 112) наиболее широкое применение находит аргон. В среде аргона наиболее успешно происходит ионизация положительными ионами. Кроме того, аргон является нейтральным газом. [c.435]

Подбором плазмообразующего газа можно создать окислительную, восстановительную или нейтральную среду плазменной струи. [c.436]

Высокая энтальпия (температура может достигать 4000 -5000°С) обусловлена тепловым движением, ионизацией и диссоциацией молекул плазмообразующего газа. Скорость струи газа превышает скорость звука. [c.436]

I - электрическая дуга 2 - порошок 3 - плазмообразующий газ 4 - вольфрамовый катод 5 - водоохлаждаемое сопло 6 - факел 7 - деталь й - покрытия [c.436]

Покрытие наносили на установке фирмы Плазма-Техник АГ при следующем режиме I— 500>1, = 65 В, дистанция напыления 100— 130 мм. В качестве плазмообразующего газа использовали аргон с расходом 0,015-0,030 м /с. Порошок подавали дозатором с точностью 2%. [c.111]

В качестве плазмообразующих газов применялся аргон, азот, гелий и их смеси, а в качестве материала покрытий — чистая окись алюминия (с размерами частиц 30—70 мк) и окись алюминия с добавками покровной кислотоупорной эмали Э-1 или грунтовой эмали 2015/3132, обычно применяемых при эмалировании химической аппаратуры [1]. Состав этих эмалей приведен в табл. 1. [c.206]

Наименьшую пористость, равную 4.35%, получили ъ случае применения в качестве плазмообразующего газа смеси азота с гелием. [c.214]

Для проведения эксперимента были использованы установка УПУ-2М с источником питания типа ИПН-160/600, горелка и бункер-питатель типа УМП-4-64. Мощность горелки изменялась от 12 до 32 квт. Плазмообразующие газы — аргон, гелий, азот (расход 2—3 м /час), транспортирующий газ — азот (расход 1.5 м /час), давление воды — 4.5 атм. Рабочие вольтамперные характеристики горелки показаны на рис. 1. С целью установления величины расхода порошка, равномерности его подачИ и коэффициента использования порошка (КИП) были проведены [c.222]

Нами изучалось изменение плотности и прочности сцепления покрытия из окиси алюминия с хромом и никелем в зависимости от температуры предварительного подогрева подложки. Напыление производилось дуговой плазмой на стандартной установке УПУ-3 порошком окиси алюминия (смесь а- и у-модификаций) с размером частиц 40—60 мк. Поверхность образцов, на которую наносилось покрытие, шлифовали и затем полировали до 9 класса чистоты обработки. Это исключало какое-либо механическое зацепление покрытия с подложкой. Образцы имели форму цилиндра диаметром 12 мм и длиной 15 мм, их нагрев контролировали термопарой, приваренной к боковой поверхности. Плазмообразующим газом служил аргон с добавкой 3—5% аммиака. Расход газа со- [c.227]

Для улучшения качества плазменных керамических покрытий (например, из окиси алюминия) предлагается более полно использовать химическую связь как между отдельными частицами в покрытии, так и между покрытием и подложкой. Для этого необходимо создать на поверхности подложки тонкий слой окисла, который обладал бы химическим сродством с материалом покрытия и одновременно был бы прочно связан с подложкой. Кроме того, для активизации поверхности подложки необходим ее предварительный подогрев не ниже определенной минимальной температуры, которая определяется составом взаимодействующих окислов. Подогрев подложки при напылении окиси алюминия улучшает структуру и увеличивает относительную плотность покрытия до 90—94%, а также повышает его сцепление с подложкой. Повышение эффективности нагрева порошка в струе плазмы достигается за счет применения добавок аммиака к основному плазмообразующему газу. Библ. — 10 на.зв., рис. — 4, табл. — 1. [c.345]

Из всех методов газотермического напыления (газопламенного, электродугового, высокочастотного и др.) для целей получения композиционных материалов наиболее широко используют — метод и аппаратуру плазменного напыления. В аппаратах плазменного типа для плавления и распыления материала покрытия используется струя дуговой плазмы, представляюш,ая собой поток газообразного вещества, состоящего из свободных электронов, положительных ионов и нейтральных атомов. Плазменную струю получают путем вдувания плазмообразующего газа (аргона, гелия, азота, водорода и их смесп) в электрическую дугу, возбуждаемую между двумя электродами. Напыляемый материал подается в плазменную горелку либо в виде проволоки, либо в виде порошка. Принципиальные схемы устройства головок плазменных горелок показаны на рис. 75. В головке, представленной на рис. 75, а, напыляемый порошок вводится в дуговую плазму, образуемую между вольфрамовым электродом (катодом) и соплом (анодом). В головке, представленной на рис. 75, б, сопло остается электрически нейтральным, а дуговой разряд возникает между вольфрамовым электродом горелки и напыляемой проволокой, которая является расходуемым анодом [36]. [c.170]

В процессе плазменного напыления очень важно обеспечить достаточно хорошую связь между напыленным слоем и волокнами, а также между напыленным слоем и фольгой. Хорошая связь между этими тремя составляющими композиционного материала значительно облегчает операции раскроя и укладки, предотвращает отрыв и поломку волокон. Прочность связи покрытия с волокнами и фольгой, так же как и качество покрытия, его пористость, содержание примесей, определяют следующие основные технологические параметры 1) состояние поверхности волокон и фольги (чистота, шероховатость) 2) окружающая атмосфера (воздух, аргон, водород, азот) 3) температура напыляемой поверхности (подложки) 4) расстояние от дуги до напыляемой поверхности 5) напряжение и плотность тока дуги 6) расход плазмообразующего газа 7) скорость подачи напыляемого материала (порошка или проволоки) 8) размер частиц напыляемого порошка 9) скорость перемещения факела относительно напыляемой поверхности. [c.171]

Сжатая дуга обладает высокой устойчивостью и широким диапазоном технологических свойств. Столб дуги и струя плазмы имеют цилиндрическую форму, поэтому изменение дугового промежутка практически не влияет на площадь пятна нагрева, что дает возможность стабилизировать проплавление основного металла. Питание дуги осуществляется от источника тока —переменного или постоянного прямой полярности. Дуга возбуждается с помощью осциллятора. В плазматрон одновременно подаются два независимых потока газов — плазмообразующего и защитного. Плазмообразующим газом служит аргон и др., а защитным — аргон, гелий, углекислый газ или смеси газов. Внешний поток защищает сварочную ванну и зону сварки от воздей-стаия атмосферного воздуха. [c.230]

Плазма, образующаяся в любом дуговом разряде, представляет собой сильно ионизированный и раскаленный газ. Плазмообразующий газ, чаще всего аргон или аргон в смеси с азотом, пропускается через узкий канал с плазмотрона (плазменной головки) (рис. 2.34, а). В промежутке между электродами (сопло-анод 1 и электрод — катод 2) кратковременным искровым разрядом возбуждается электрическая дуга. Начинается процесс устойчивого горения дуги. Часть плазмообразующего газа, проходя через столб дугового разряда, нагревается, сильно ионизируется и выходит из медного сопла-анода плазмотрона в виде плазмен- [c.75]

Дуговую плазменную струю для сварки и резки получают по двум основпым схемам (рис. 53). При плазменной струе прямого действия изделие включено в сварочную цепь дуги, атстивные пятна которой располагаются па вольфрамовом электроде и изделии. При плазменной струе косвенного действия активные пятна дуги находятся на вольфрамовом электроде и внутренней или боковой поверхности сопла. Плазмообразующий газ мон ет служить также и защитой расплавленного металла от воздуха. В некоторых случаях для защиты расплавленного металла используют подачу отдельной струи специального, более дешевого за-п1,итного газа. Газ, перемещающийся вдоль степок сопла, менее ионизирован и имеет пониженную температуру. Благодаря этому предупреждается расплавление сопла. Однако болынинство илаз-менных горелок имеет дополнительное водяное охлаждение. [c.65]

Дуговая плазменная струя — интенсивный источник теплоты с Бшроким диапазоном технологических свойств. Ее можно исполь зовать для нагрева, сварки или резки как электропроводных металлов (обе схемы рис. 53), так и неэлектропроводпых материалов, таких как стекло, керамика и др. (плазменная струя косвенного действия, рис. 53, б). Тепловая эффективность дуговой плазмониой струи зависит от величины сварочного тока и напряжения, состава, расхода и скорости истечения плазмообразующего газа, расстояния от сопла до поверхности изделия, скорости [c.65]

В зависимости от металла в качестве плазмообразующих газов можно использовать азот, водород, аргоно-водородные, аргоноазотные, азото-водородные смеси. Использование для резки [c.66]

Возможность эффективной тепловой зашиты корпусных элементов от больших тепловых потоков успешно используется и при создании экспериментальных СВЧ плазмотронов [64]. Схемы СВЧ плазмотронов с предполагаемыми картинами течений при прямоточно-вихревой и возвратно-вихревой стабилизации плазмы показаны на рис. 7.30, а на рис. 7.31 показана зависимость мощности плазменного СВЧ излучения поглощаемого разрядом, и тепловой мощности fV , вьшеляюшейся в контуре охлаждения плазмотрона. Результаты опытов приведены в виде зависимости доли тепловых потерь WJW от удельного вклада энергии в разряд У = WJG, где G — расход плазмообразуюшего газа — азота. Результаты численного моделирования показаны на рис. 7.32,а — для традиционной прямоточно вихревой стабилизации и на рис. 7.32,6 — для случая с возвратно-вихревой стабилизацией. В первом случае рабочее тело — плазмообразующий газ — азот в виде закрученного потока подается в разрядную камеру, а во втором случае он подается в дополнительную вихревую камеру со скоростями 100 м/с ((7= 1 г/с) и 225 м/с ((7= 1,5 г/с), соответственно. По мнению автора работы [64] возвратный вихрь сжимает зону нагрева, предохраняя стенки камеры плазмотрона от перегрева. Основная часть газа проходит через разрядную зону, а размер зоны рециркуляции незначителен. В традиционной схеме (см. рис. 7.32,а) входящий газ смешивается с циркулирующим потоком плазмы и основная часть газа проходит мимо разряда вдоль стенок кварцевой трубки. Судя по приведенным модельным расчетам, схема с возвратно-вихревой стабилизацией позволяет снизить максимально достижимую температуру нагрева корпусных элементов примерно в 2,5 раза. Наиболее нагретая часть область диафрагмы, непосредственно примыкающая к отверстию имеет температуру 1400 К. Таким образом, использование возвратно-вихревой стабилизации плазмы позволяет изготовить СВЧ плазмотрон неохлаж-даемым из кварцевого стекла. Дальнейшее моделирование течения [c.356]

В зависимости от металла в качестве плазмообразующих газов можно использовать азот, водород, аргоно-водородные, аргоноазотные, азотно-водородные смеси. Использование для резки двухатомных газов (Нг, N2) энергетически более выгодно. Двухатомный газ поглощает при диссоциации в плазмотроне тепло, которое переносится и выделяется на поверхности реза, где происходит объединение свободных атомов в молекулы. При использовании электродов из циркониевых и гафниевых сплавов в качестве плазмообразующего газа при резке можно использовать воздух. [c.93]

В качестве плазмообразующего материала обычно применяют газы (аргон, азот, гелий, водород, воздух и их смеси и др.), а также воду (в плазмотронах с водяной стабилизацией), что обеспечивает температуру плазмы до 50 000 К (дуга Гердиена). [c.103]

В/мм н2 >0 В/мм (при / =10 А). Следовательно, при одинаковом токе в аргоновой дуге выделяется на 1 мм ее длины меньше энергии IE, чем в других. Во-вторых, энтальпия (объемное теплосодержание) аргоновой плазмы при температуре этой плазмы также значительно меньше (рис. 2.60), чем плазмы азота или водорода (для N2— 16 Аг — 3 Hj— 12 кВт/м при Т— 10 000 К). Однако температура плазмы существенно зависит от свойств плазмообразующего газа для Аг и Не = = 15 ООО...25 ООО К, что в 3...4 раза выше, чем для N2 и Иг = = 5000...7ООО К). Подходящим газом для стабилизации дуги может быть азот (или воздух, содержащий до 78% азота), так как его энтальпия при 7" = 10 ООО К в 5 раз больше энтальпии аргона и, кроме того, азот значительно дешевле. [c.104]

Плазмообразующий газ выбирают исходя из требуемой температуры потока, его теплосодержания. Чаще всего останавливаются на смесях аргона с водородом или аргона с азотом. Добавка к аргону водорода или азота делается с целью увеличения теплосодержания потока. Энергетические параметры плазменного потока определяются мощностью, подводимой к плазменной головке, и для каждого конкретного случая разрабатываются специально. Основным требованием к форме и к размерам частиц порошкообразных напыляемых. материалов является их транспортабельность газовым потоком в зону плазменной струи. Порошок должен не комковаться, не создавать заторов в транспортных трубопроводах системы питания установки и равномерно подаваться в плазменную струЮ. С помощью методов порошковой металлургии можно [c.96]

Применение плазмообразующих газов, не содержащих kh vio-род, уменьшает окисление напыляемого материала и материала основы (объекта напыления), в качестве которой можно использовать самые разнообразные материалы, металлы, керамику, чу ун, графит, стали, сплавы титановые, никелевые, магниевые и т.д. [c.437]

Покрытия наносились на малоуглеродистую и среднеуглеродистую сталь. Предварительно были проведены эксперименты по выбору оптимальных расхода плазмообразующего газа, расхода газа для подачи напыляемого материала, диаметра ппазмообразующего канала плазмогенератора, расстояния от плазмогенератора до образца и других параметров процесса, а также деталей конструкции плазмотрона. [c.206]

Материал образца Плазмообразующий газ, давление, н/см Расстоя- ние от длазмо-гсператора до образца, мм Работа удара, дж Примечание [c.208]

Примечание. Условия нанесения покрытия плазмообразую-и(ий газ — азот, расстояние от плазмогенератора до обра.зца 150 мм, мощ-рюсть 21 КВТ. При химическом осаждении получали слой никеля толщиной 10 мк за 3000 сек., слой кобальта 5 мк за то же время. [c.213]

Плазмообразующий газ Давление газа в питателе, н/см Расстояние -от плазмо-генератора до образца, мм Пористость слоя, /о [c.214]

В работе исследовались свойства плазменных покрытий из алюминированного порошка отечественного циркона, полученного по ранее разработанной технологии [4, 5]. Напыление производили на установке УПУ-3 с использованием в качестве плазмообразу-хощего газа азота и аргон-азотной смеси. [c.158]

Установлено, что покрытия отличаются миогофазностью и состоят ип кубической и моноклинной модификаций 2гОа, ЗЮз п стекловидном состоянии и небольших количеств свободного алюминия. Взаимодействие продуктов разложения циркона с алюминием при высокотемпературном напылении композитного порошка приводит к образованию окисленных систем типа 2г—А1 и гг—31, Пористость покрытий составляет 10—20 % в зависимости от режима напыления и рода плазмообразующего газа. Для покрытий из порошка оптимального состава (20 мае. % металла) прочность сцепления со сплавом АК-4 достигает 35—40 МПа, а значения козффициента эффективной теплопроводности равны 0,30—0.35 Вт м °С . [c.243]

Воздействие плазменной струн иа волокна бора и волокна карбида кремния изучено М. X. Шоршоровым с сотрудниками. Плазмообразующим газом в этих экспериментах служил аргон (расход 2,7—3,0 м /ч). Исследовали борные волокна без покрытия, волокна с покрытием из карбида кремния и карбида бора и волокна карбида кремния. Определяли степень разупрочнения этих 172 [c.172]

Процесс плазменного напыления использовали для получения композиции алюминий — стальная проволока (12Х18Н10Т) [24]. На цилиндрическую оправку наматывали с небольшим натягом слой алюминиевой фольги. Стальную проволоку диаметром 0,2 мм наматывали на фольгу с помощью намоточного устройства с шагом, изменяющимся от 0,25 до 1 мм. Оправку с намотанной проволокой переносили в камеру плазмотрона (УПУ-3), в которой по заданному режиму напыления наносили алюминиевое покрытие из порошка зернистостью от 50 до 100 мкм. Минимальная пористость напыленного слоя, составляющая 25—30%, достигалась при следующем режиме напыления напряжения 32 В, силе тока 760 А, расходе плазмообразующего газа от 20 до 30 л/мин. Толщина армированного монослоя составляла 0,4 мм, равномерность укладки волокон в процессе плазменного напыления не нарушалась. Для получения компактного, плотного материала требуемой [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...