Физические основы детонационного напыления

• Автор: Ульяницкий, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 256 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕТОНАЦИОННЫХ

ПРОЦЕССОВ В СТВОЛЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ

1.1. ГАЗОВАЯ ДЕТОНАЦИЯ В ОДНОМЕРНОМ ПРИБЛИЖЕНИИ

1.1.1. Параметры стационарной детонационной волны

1.1.2. Затухающие детонационные волны

1.2. ПУЛЬСАЦИИ ДЕТОНАЦИОННОЙ ВОЛНЫ

1.2.1. Галопирующий режим детонации

1.2.2. Ячеистая структура фронта

1.3. ВОЗБУЖДЕНИЕ ДЕТОНАЦИИ

1.3.1. Прямое инициирование пульсирующей детонации
1.3.2. Ускорение перехода в детонацию при слабом возбуждении
1.4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
1.4.1. Расчетный модуль детонационных параметров
1.4.2. Результаты расчетов
ВЫВОДЫ
ГЛАВА II. АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ПОРОШКА
ПРИ ДЕТОНАЦИОННОМ НАПЫЛЕНИИ
2.1. ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОТОКА ПРОДУКТОВ ДЕТОНАЦИИ
НА ЧАСТИЦЫ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА

2.2. ФОРМИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЯ ПРИ СОУДАРЕНИИ
НАГРЕТЫХ ЧАСТИЦ С ПОДЛОЖКОЙ
2.2.1. Роль рельефа подложки в образовании связи при напылении
2.2.2. Механизмы образования связи в покрытии
2.2.2.1. Статическая тепловая составляющая
2.2.2.2. Динамический компонент
2.2.2.3. Механическое зацепление
2.2.2.4. Расчеты и эксперимент
2.3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
2.3.1. Расчетные модули параметров частиц и прочности покрытия.
2.3.2. Оптимальные режимы детонационного напыления
ВЫВОДЫ
ГЛАВА III. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СТАДИИ ДЕТОНАЦИОННОГО
НАПЫЛЕНИЯ
3.1. ПОДГОТОВКА ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ
ПЕРЕД НАПЫЛЕНИЕМ
3.1.1. Пескоструйная обработка
3.1.2. Абразивная обработка с помощью детонационной пушки
3.2. ФОРМИРОВАНИЕ СЛОЯ ПОКРЫТИЯ
3.2.1. Характеристики пятна напыления
3.2.2. Положение детали перед стволом детонационной пушки
3.2.3. Наложение пятен при сканировании
обрабатываемой поверхности
3.3. ФИНИШНАЯ ОБРАБОТКА ПОКРЫТИЯ

3.4. СВОЙСТВА ДЕТОНАЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
3.4.1. Прочностные свойства детонационных покрытий.
3.4.2. Структура покрытий
3.5. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (управляющие программы)
ВЫВОДЫ
ГЛАВА IV. ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ ДЕТОНАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА
ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
4.1. ГАЗОПИТАНИЕ
4.2. СТВОЛ С ОХЛАЖДЕНИЕМ
4.4. ЗАЖИГАНИЕ
4.4. ПОДАЧА ПОРОШКА
4.5. МАНИПУЛИРОВАНИЕ ДЕТАЛЬЮ
4.6. УПРАВЛЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

тическом режиме нельзя назвать пренебрежимо малым в масштабах фронта в этой зоне. Тем не менее, в рамках «энергетического подхода» можно учесть оба этих эффекта, усилив зависимость q(D).
При моделировании пульсаций нам потребуются зависимости в аналитическом виде. Простейший вариант зависимости q{D) для равновесных расчетов - гипербола
Ч(П) = (А)/П)2" . (1.1.21)
При подборе п следует, прежде всего, согласовать зависимость при малых пересжа-тиях, когда движение волны в основном уже определяется тепловыделением, в то время как при большой амплитуде погрешности аппроксимации будут подавлены сильным влиянием энергии инициирующего взрыва. При п- 1,5 график зависимости (1.1.21) (рис. 1), прекрасно совпадает с расчетной для топливокислородных смесей (кривая 1) вплоть до пересжатия 30%. Естественно, что соответствующий ей график зависимости (1.1.19) для одномерной волны в масштабе рис. 5 сливается с линией 3. Для топливовоздушных и
сильно обедненных смесей (рис. 1, 2) лучше подойдет п = 0,8 т-1.
Очевидно, что для цилиндрической волны зависимость q(D) должна быть более крутой. Оказалось, что только при удвоении показателя, т.е. при п = 3 график соответствующей зависимости (рис. 5, 2) проходит через экспериментальные точки в пределах разброса экспериментальных данных. Эффективное тепловыделение при этом описывается графиком, который отражает «объемный дефицит» тепловыделения (см. рис. 1) за фронтом цилиндрической волны из-за подъема температуры в направлении центра. В сферическом случае дефицит будет еще больше и зависимость q{D) - еще круче. Полагая пропорциональность показателя п показателю размерности задачи и, следует ожидать, что в сферическом случае п может увеличиться еще в полтора раза. Конечно, это нуждается в экспериментальном подтверждении, но в качестве достаточно обоснованной гипотезы (верной для у= 1 и 2) в дальнейшем будем пользоваться зависимостью (1.2.21) с показателем