Введение
Глава 1. Методы нанесения защитно-декоративных покрытий 12
1.1. Состояние исследований по формированию защитно-декоративных покрытий 12
1.2. Вакуумные методы нанесения покрытий 13
1.3. Анализ газотермических и газодинамических методов нанесения покрытий 16
1.3.1. Газопламенные методы нанесения покрытий 16
1.3.2. Технология холодного газодинамического напыления (ХГН) 21
1.3.3. Элекгродуговые методы нанесения покрытий 22
1.3.4. Детонационные методы нанесения покрытий 24
1.3.5. Плазменные методы нанесения покрытий 26
1.4. Основы теории и технологические процессы плазменного напыления порошковых материалов 33
1.4.1 Влияние конструктивных особенностей плазмотрона 35
1.4.2. Параметры, определяющие режим работы плазмотрона 35
1.4.3. Внешние параметры в процессе напыления 37
1.4.4. Общая характеристика и длина плазменных струй 40
1.4.5. Температура и скорость плазменной струи па срезе сопла плазмотрона 42
1.5. Выводы. Цели работы и постановка задач 43
2. Анализ процессов в условиях плазменной технологии нанесения защитно-декоративных покрытий 47
2.1. Обоснование и выбор базовой конструкции воздушно-дугового плазмотрона 47
2.2. Теплофпзические параметры дугового разряда 53
2.2.1. Концепция математической модели процессов, протекающих в плазмотроне 53
2.2.2. Граничные условия для дуги в канале плазмотрона и для плазменной струи 58
2.3. Численный метод совместного решения нелинейных дифференциальных уравнений 60
2.4. Результаты расчета распределения температуры, давления и векторов скоростей потока плазмы в технологическом пространстве 64
2.5. Расчет скорости движения и нагрева частиц порошков на основе меди в плазменной струе 69
2.5.1. Исходные данные для расчета 69
2.5.2. Движение одиночной частицы в плазменной струе 72
2.5.3. Нагрев одиночной частицы в плазменной струе 76
2.5.4. Результаты расчета 78
2.6. Расчет движения и нагрева потока частиц порошков на основе меди в процессе плазменного напыления 80
2.6.1. Взаимодействие потока частиц и плазменной струи 81
2.6.2. Модель слоя частиц, «возникающих» в плазме 82
2.6.3. Результаты расчета 83
2.7. Выводы 86
Глава 3. Методика проведения исследований 89
3.1. Экспериментальное оборудование 89
3.2. Обоснование и выбор материала для напыления покрытия 91
3.3. Обработка опытных заготовок 92
3.4. Методика исследований энергетических характеристик плазмотрона 93
3.5. Методика исследования свойств воздушной плазменной струи 96
3.6. Методика измерения скорости напыляемых частиц 99
3.7. Методика исследования плазменных покрытий 101
3.7.1. Методика исследования структуры покрытий 101
3.7.2. Методика исследования свойств покрытий 106
3.7.2.1. Определение пористости плазменных покрытий 106
3.7.2.2. Методы определения коррозионной стойкости покрытий. 107
3.7.2.3. Методика исследования цвета покрытий 110
3.7.2.4. Методика определения адгезионной прочности покрытий 112
3.8. Заключение 113
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 114
4.1. Результаты измерения энергетических свойств плазмотрона 114
4.2. Результаты диагностики плазменной струи 119
4.3. Результаты измерения скорости напыляемых частиц 122
4.4. Исследование свойств покрытий 123
4.4.1. Коррозионные испытания 123
4.4.2. Исследование структуры плазменных покрытий и исходных материалов 125
4.4.3. Определение пористости и адгезии покрытий 138
4.4.4. Цветовые характеристики покрытий 140
4.5. Примеры внедрения результатов исследований 142
4.6. Выводы 145
Общие выводы 147
Список литературы
