ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
75
Наплавка слоя вольфрама осуществлялась при значениях пара-
метров:
V
= 1 см/с;
0
d
= 0,3 см;
L
P
= 1,5 кВт;
h =
0,0625
см. После
проведения расчетов имеем Ре = 0,48,
т
P
= 220 Вт,
Н
P
= 56 Вт,
Т
P
=
= 332 Вт,
V
P
= 140 Вт, Δ
h
= 0,06 см. На испарение затрачивается око-
ло 11 % поглощаемой мощности излучения.
Порошок молибдена имел очень мелкую фракцию, поэтому он
наплавлялся без дозатора, способом предварительного нанесения слоя.
Эксперимент проводился при значениях параметров:
V
= 0,8 см/с;
0
d
= 0,3 см;
L
P
= 2 кВт. Толщина наплавленного валика порошка
h
= 0,06 см.
Значение числа Пекле Ре = 0,23 соответствует ограничению (14) на
этот важный параметр. Для использованных в эксперименте величин
h
,
V
,
0
d
и
L
P
получаем следующие значения мощности:
Т
P
= 331 Вт;
т
P
= 123 Вт;
Н
P
= 31 Вт;
V
P
= 509 Вт. Тогда Δ
h
= 0,047 см. Следова-
тельно, около 51 % поглощаемой мощности расходуется на испарение
порошка.
В следующем эксперименте толщина
h
= 0,03 см при
0
d
= 0,4 см,
V
= 1 см/с и
L
P
= 1,5 кВт. Аналогично получаем значения Ре = 0,38,
т
P
= 102 Вт,
Т
P
= 570 Вт,
Н
P
= 30 Вт,
V
P
= 47 Вт и Δ
h
= 0,0025 см.
В этих условия на испарение расходуется только 6 % поглощаемой
мощности в предположение, что
0,5.
L
η
=
Проведенные расчеты подтверждают согласованность выбран-
ных экспериментальным методом технологических параметров
,
L
P
d
0
,
h
и
V
.
Кроме того, теоретический анализ приводит к выводу, что в
процессе наплавки порошка происходит частичное его испарение.
Визуально испарение наблюдается в виде светящегося факела паров,
которое не является плазмой, так как для ее образования требуется
значительно более высокая интенсивность излучения.
Следовательно, испарение является важным фактором для каче-
ственной наплавки. Пока можно только предположить, что его роль
сводится к прессованию жидких капель порошка с помощью силы
отдачи паров (значительная часть поглощаемой мощности излучения
расходуется на испарение). Кроме того, при температуре кипения
становится минимальной глубина термической связи между слоями.
Был выполнен металлографический анализ полученных материалов.
На рисунке показаны результаты измерения микроструктур образцов
молибдена (99 %), никеля (98,3 %), кобальта (2 %) и вольфрама.
При наплавке порошком молибдена (часть
а
рисунка) формиру-
ется однородная структура, что в принципе должно обеспечивать вы-
сокие эксплутационные свойства. Изменение режима приводит к по-
явлению пор в наплавленном металле.