ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ
опыт
Плазменнодуговое
напыление
меди
на
контактные
поверхности
токоподводов
из алюминия
В.В.Овсянников, А.Г.Русев,
Г.М.Русев,
НПП
«Плазматех» (Запорожье),
О.Г.Быковский,
д-р техн.
наук,
А.Н.Пасько,
Запорожский национальный технический университет
С целью экономии дефицитной и дорогостоящей меди в элект-
рических машинах и аппаратах ее использование стремятся
свести к минимуму
,
вследствие чего приходится применять
комбинированные медно-алюминиевые токопередающие ши-
ны.
Непосредственные
механические
болтовые
соединения
таких шин вследствие наличия оксидной пленки Л120 3 вызы-
вают резкое возрастание переходного сопротивления медь-
алюминий и нагрев узла, а различие в коэффициентах тер-
мического линейного расширения (16,8-Ю6 град~1 для меди и
24,3-106град~1 для алюминия)
приводит
к его деформации,-
увеличению зазора и к еще большим потерям электроэнергии.
3(73)2010 СВАРЩИК
Способы непосредственной сварки плав-
лением этих металлов чрезвычайно затрудне-
ны
из-за образования хрупких интерметал-
лидных соединений типа А1шСип, самопро-
извольно разрушающихся под действием тер-
мических напряжений, а холодную стыковую
сварку применяют лишь для
переходников
с компактной формой поперечного сечения.
Применение переходника из композици-
онного
материала
типа
«колбасы»,
состоя-
щего
из алюминиевой
матрицы,
в
которую
вкраплены крупные включения меди, нахо-
дится на начальной стадии разработки и яв-
ляется сложным и дорогостоящим.
Более эффективным и доступным пред-
ставляется
нанесение медного покрытия
на
поверхность алюминиевой детали без ее пе-
регрева и образования хрупких интерметал-
лидов.
Достаточная
прочность
сцепления
покрытия
с
основой
и
электропроводность
контакта
обеспечиваются
оптимальными
параметрами
режима.
Распыление
низко-
температурной плазмой стандартной элект-
родной
проволоки
позволяет
перенести
на
обрабатываемую поверхность высокоскоро-
стный
поток
мелкодисперсных
частиц
в
жидком
состоянии
и
сформировать
слой
покрытия
необходимой
толщины.
В
про-
цессе
напыления
температура
изделия
не
превышает 250°С, что предотвращает обра-
зование интерметаллидных соединений.
Было исследовано влияние толщины мед-
ного покрытия, нанесенного на поверхность
14
алюминиевой детали, на его прочность и эле-
ктропроводность
контакта.
Эксперименты
проводили на установке плазменного напыле-
ния «Орнитоф»-5М (УПНО-5М), изготов-
ленной по ТУ 29.4-19267697-007:2007, основ-
ным узлом которой является электродуговой
плазмотрон (Пат. Украины №45253). На ра-
бочем срезе сопла формируется плазменно-
дуговой разряд, куда подается распыляемая
токоведущая проволока. В качестве катода в
плазмотроне
использовали
вольфрамовые
свароуные
электроды
по
ГОСТ
23949-80
марок
ЭВЛ,
ЭВИ-1,
ЭВТ-15,
рабочий
то-
рец которых заточен под углом 60° с притуп-
лением на торце диаметром 0,15-0,25 мм.
Для напыления применяли медную про-
волоку
марки
М1
в
соответствии
с
ДСТУ
ГОСТ 859-2003 диаметром
1,6 мм, а напы-
ление
осуществлялось
на
алюминиевые
пластины марки АД1 толщиной 6 мм р раз-
мером
50x170 мм,
поверхность
которых
предварительно подвергали дробеструйной
обработке в течение 4-6 мин.
Дробеструйную
обработку
проводили
чугунной
дробью
марки
ДЧК
размером
1,6 мм и 0,5 мм, в результате шероховатость
поверхности
составила
соответственно
Яа=
16,6 мкм и
Яа=
9,3 мкм. Перерыв между
окончанием
дробеструйной
обработки
и
началом напыления не превышал 4-6 ч.
В
качестве
плазмообразующего
газа
ис-
пользовали
аргон,
его
расход
составлял
30 л/мин. Охлаждение плазмотрона осуще-
ствляли
воздухом
с
расходом
20 м3/ч
при
давлении 4-6 Па. Остальные параметры ре-
жима находились в пределах: /=175.
..185 А;
и=6
0...61
В;
расстояние
от
среза
сопла
до
пластины
100 мм;
заглубление
катода
3,8-
4,2 мм;
расстояние от
катода до
проволоки
8-11 мм;
Уп.пров=555
м/ч; скорость переме-
щения образца 10 мм/с.
Прочность сцепления нанесенного покры-
тия определяли методом штифтовой пробы,
при этом диаметр штифта составлял 6,6 мм.
Отверстия в напыляемой пластине, предназ-
предыдущая страница 17 Сварщик 2010 03 читать онлайн следующая страница 19 Сварщик 2010 03 читать онлайн Домой Выключить/включить текст