ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
...........................................
Упрочняющая
обработка
металлообрабатывающего
инструмента с
использованием
импульсно-плазменного устройства
Ю.Н. Тюрин, д-р техн. наук, О.В. Колисниченко, канд. техн. наук, А.Н. Тиш енко,
Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины
Для
упрочнения
инструмента
в
машиностроении
широко
применяют
ионно-плазменное
азотирование
и
обработку
поверхности
концентрированными
источниками
энергии
(лазерная, электронно-лучевая, плазменная и др.). Эти спо-
собы обработки позволяют получать уникальные механиче-
ские и физические свойства поверхности изделий
(высокую
твердость,
сопротивляемость изнашиванию, усталостную
прочность, сопротивление коррозии и т. п.).
Предлагается
импульсно-плазменная
технология
модифицирования
рабочей
кромки инструмента концентрированными
потоками
металлосодержащей
плазмы,
ко-
торая обеспечивает быстрый нагрев (время
нагрева
10~3-10~6
с)
поверхностного
слоя
металла
с
последующим
интенсивным
ох-
лаждением его путем отвода теплоты как в
объем металла, так и в окружающую среду.
Высокая
скорость
нагрева
и
охлаждения
поверхностного слоя металла (104-108 К/с)
способствуют
формированию
дисперсной
кристаллической структуры, созданию
вы-
сокой плотности дислокаций, а также изме-
нению концентрации углерода и азота.
Рис. 1. Импульсный плазмотрон:
а — схема; б — внешний вид
2(84)2012 СВАРЩИК
-----------------
*
Разработан специализированный плазмо-
трон
(рис. 1),
который состоит из малогаба-
ритного
детонационного
устройства
1
для
инициирования детонационного режима сго-
рания в междуэлектродиом зазоре —
анод
2
и катод
3.
В коноидном зазоре
4
реализуется
детонационный режим сгорания горючей га-
зовой смеси.
По оси плазмотрона вводится
стержень 5 из эродируемого металла, напри-
мер,
молибдена.
Плазмотрон
подключен
к
импульсному источнику электрического то-
ка
9.
В результате сгорания между электро-
дами образуется электропроводный слой
8,
который ускоряется и нагревается электри-
ческим током. На выходе импульсная струя
плазмы
7 коммутирует ток между электро-
дом плазмотрона и поверхностью изделия 6.
Установку
для
импульсно-плазменного
с/
J
упрочнения можно изготовить на базе фре-
зерного
станка
(рис. 2).
Вместо
вертикаль-
ного шпинделя станка закрепляют траверсу
с импульсным плазмотроном
12.
Импульс-
ный плазменный поток формируется между
выходным соплом плазмотрона
13
и упроч-
няемой
поверхностью
изделия
14.
По
оси
плазмотрона, на изоляторах закреплен эле-
ктрод-апод, который имеет сквозное осевое
отверстие.
В это отверстие подается расхо-
дуемый электрод
4
в виде стержня или про-
волоки.
Электрический ток от блока
пита-
ния
поступает к электродам
4
и
11
по
ши-
нам
2
и
15.
Охлаждение
плазмотрона осу-
ществляется водой. Детонационный режим
сгорания горючей газовой смеси иницииру-
ют в детонационной камере
10,
которая со-
держит жиклеры 5
,6
и 7, форкамеру
3,
свечу
зажигания
8
и
трубопроводы
для
подачи
компонентов
горючей
смеси.
Плазмотрон
продувается
воздухом
через
жиклеры
9.
Электрический
ток
от
высоковольтного
блока
к аноду плазмотрона подключен
че-
рез катушку индуктивности
1.
предыдущая страница 27 Сварщик 2012 02 читать онлайн следующая страница 29 Сварщик 2012 02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст