Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Материаловедение в машиностроении ___________________________________________________________________ 483 состояниях. Всё это значительно снижает качество покрытий при плазменном напылении. Кроме того, локальный точечный ввод имеет низкий к.п.д. использования энергии плазменной струи (не более 6 %)  2  . Наиболее перспективным, с точки зрения получения осесимметричного высокотемпературного гетерогенного потока, является использование узла кольцевого ввода порошка. Осесимметричный радиально-сходящийся поток частиц непосредственно за зоной анодной привязки дугового разряда позволяет существенно увеличить эффективность взаимодействия потока плазмы с порошком, что значительно повышает качество покрытий и производительность обработки материала. Теоретические расчёты показали, что, использование узла кольцевого ввода способствует более эффективному нагреву частиц и увеличению максимальной производительности обработки более чем на порядок, по сравнению с односторонним точечным вводом  3  . Первые публикации об использовании узлов кольцевого ввода появились более 20 лет назад. В работе  4  приводится схема устройства, содержащего кроме кольцевой щели для ввода порошка дополнительную кольцевую щель для подачи фокусирующего газа. На сегодняшний день примеров широкого использования таких устройств не известно. Скорее всего, это связано со следующими проблемами: сложность организации устойчивого и равномерного распределения порошка по кольцевой щели; зарастание щели порошком и продуктами эрозии анода; трудность формирования высокотемпературного гетерогенного потока с малым углом раскрытия. Перспективность использования данного способа и связанные с ним проблемы послужили основанием для разработки оригинального узла. Разработанный узел ввода имеет много общего с конструкцией узла, схема которого приведена в работе  4  , но принцип организации равномерного распределения порошка по периметру кольцевой щели является оригинальным. 2. Материалы и методы исследования Объектами исследований в настоящей работе служили керамический порошок (Al 2 O 3 ), обработанный в потоках плазмы, и покрытия, сформированные из металлического порошка. Обработку порошка и напыление покрытий выполняли в ИТПМ СО РАН с использованием разработанного авторами работы узла кольцевого ввода порошка. Узел ввода был спроектирован для разработанного ранее плазмотрона постоянного тока номинальной мощностью 50 кВт. Электродуговой плазмотрон выполнен по линейной схеме с секционированной межэлектродной вставкой (МЭВ), что обеспечивает высокое рабочее напряжение, хорошую осевую симметрию плазменной струи и минимальный уровень пульсаций его