Исследование электролитно-плазменного разряда с целью повышения эффективности его применения в сварочном и машиностроительном производстве

• Автор: Терентьев, Сергей Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 135 с.

СОДЕРЖАНИЕ

„ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Основные закономерности электролитно- плазменного разряда
1.2 Сварочные процессы
1.3 Очистка металла в электролитной плазме
1.4 Химико-термическая обработка в электролитной плазме
1.5 Выводы. Постановка задачи исследований
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗРЯДА ПРИ СВАРКЕ В ЭЛЕКТРОЛИТНОЙ ПЛАЗМЕ
2.1 Определение падения напряжения на разрядном л
промежутке
2.2 Вольт- температурные характеристики процесса
2.3 Микрозондирование и исследование спектра разряда
2.4 Анализ физических характеристик электролитноплазменного разряда 6?

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТНОПЛАЗМЕННОГО РАЗРЯДА ПРИ СВАРКЕ И ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ
3.1 Отработка различных вариантов сварки
3.2 Очистка сварочной проволоки и деталей под
сварку
3.3 Модификация поверхности металла
3.4 Разработка процесса электролитно- плазменного сульфидирования
3.5 Разработка процесса электролитно- плазменного борирования
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СВАРОЧНОМ И МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
4 ПРИЛОЖЕНИЯ ' '

ВВЕДЕНИЕ
Сварка является одним из ведущих технологических процессов в производстве, связанном с изготовлением, ремонтом и восстановлением металлических изделий- Разработанные процессы сварки трением, газовой, термитной, дуговой, электрошлаковой, индукционной, лазерной, электронно- лучевой находят свое применение в действующем производстве, но использование новых конструкционных материалов для изготовления деталей разнообразного назначения предполагает и разработку новых видов сварки и обработки металлов.
Таким нетрадиционным способом является электролитно- плазменная обработка.
Электролитно- плазменный разряд возникает в системе из двух электродов, погруженных в жидкую электропроводящую среду и подключенных к полюсам источника постоянного тока. Непременным условием существования разряда является неравенство площадей электродов и разряд горит на электроде с меньшей поверхностью, называемом "активным".В данной работе исследовались, в основном, процессы при активном катоде, т.е. при подключении детали к отрицательному полюсу источника питания- как наименее изученному, но обладающему,, на наш взгляд, большей практической значимостью.

Исследование электролитно- плазменного разряда тем не менее не способствовало широкому применению его в действующем производстве и ограничивалось редким использованием для термической обработки деталей.
Широкому внедрению процесса препятствует, на наш взгляд, следующее:
- отсутствие данных по физическим параметрам разряда,не поз-

пределами парогазовой оболочки около -активного электрода. Показания термопар регистрировались с помощью потенциометров КСП-4. Градуировка термопар проверялась путем нагрева горячих спаев в термостате, в первом случае до 1273К, а во втором- до 373К. "
Начальная температура электролита перед „опытом, а также конечная его температура после опыта измерялась также ртутным термометром после тщательного перемешивания электролита.
Распределение потенциала в электролите измерялось подвижным

.электрическим зондом из вольфрама диаметром 0,06 см, погруженным в электролит на. глубину 0,2 см. Он перемещался с помощью микрометрического винта от момента соприкосновения с активным электродом

до внешнего электрода. Схема измерения позволяла регистрировать разность потенциалов между зондом и любым из электродов с помощью цифрового вольтметра Р-386 с внутренним сопротивлением более 100 кОм с пространственным разрешением 0,06 см. Рядом с зондом устанавливалась термопара для контроля температуры в точке зондирования.
Во всех экспериментах регистрировалось напряжение на электродах и средняя сила тока между ними с помощью стрелочных приборов класса 0,5. Напряжение на ячейке увеличивалось ступенчато через 5-10 В. Плотность тока рассчитывалась по величине тока и
площади погруженного активного электрода.

2.1 Определение падения напряжения на разрядном промежутке
По виду вольт- амперных характеристик электролитно- плазменного процесса можно вйделить пять характерных областей: Первая область, в которой величина тока пропорциональна приложенному напряжению, простирается до напряжений 40-50 В. Температура элек-