Структура и свойства конструкционных сталей после плазменного поверхностного упрочнения

• Автор: Бровер, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Электропитание катушек сканера осуществляется от автотрансформатора током промышленной частоты (50 Гц) и подается автоматически от общей релейной схемы управления режимом плазменного поверхностного упрочнения в момент, когда возбуждается плазменная дуга между катодом плазмотрона и упрочняемым изделием.
В плазмотроне применена вихревая система стабилизации и обжатия столба дуги. При этом плазмообразующий газ поступает в дуговую камеру по каналам винтообразной формы. Вследствие этого газ в камере двигается по спирали, охватывая столб дуги вихревым потоком. Катодное пятно и столб дуги автоматически и точно фиксируется в точке пересечения оси канала сопла с поверхностью катода, что позволило применять электроды с плоской рабочей поверхностью. При этом возрастает и стойкость сопла.
В качестве материала для катодов, работающих в кислородсодержащих средах, применяются элементы IV А группы периодической системы Д.М.Менделеева (например, гафний, цирконий), так как их соединения обладают высокими эмиссионными свойствами (малой работой выхода электронов, легко решается задача стабилизации дуги и охлаждения катода), являются термически устойчивыми. В связи с этим катод плазмотрона изготовлен из циркония.
Описанная конструкция плазмотрон-сканер позволяет получить за один проход на поверхности образца закаленный слой шириной до 40 мм, глубиной до 2,5 мм, при этом потребляемая источником питания мощность составляет до 40 кВт. Макростроение слоя, упрочненного плазменной сканируемой дугой представлена на рис.3.4.
Несложный расчет показывает, что при промышленной частоте тока, питающего сканер, и ширине упрочненной зоны равной 40 мм средняя линейная скорость плазменной дуги при сканировании достигает 400 см/с. Сканирование с такой скоростью даже при скорости перемещения плазмотрона относительно поверхности изделия 5 см/с позволяет
плазменной дуге десятикратно пройти по Рис.3.4. Макроструктура упрочненного
поверХНОСТИ уПр0чняеМ0и зоны прежде,