Захарова І. В. Теоретичні і технологічні основи ресурсо- та енергозбереження при дуговому напиленні з використанням пульсуючого розпилювального потоку повітря

Мета роботи - наукове обґрунтування і розробка ресурсо- та енергозберігаючої технології дугового напилення із використанням пульсуючої подачі розпилювального потоку повітря. Об'єкт дослідження – процеси формування розпилювального потоку повітря і перенесення часток рідкого металу електродів при дуговому напиленні. Предмет дослідження – вплив пульсуючого розпилювального потоку повітря на технологічні показники та якісні характеристики напиленого шару. Методи досліджень: математичне моделювання з використанням програмних засобів, математичних пакетів Microsoft Excel, MathCad, Ansys-ED, експериментальні дослідження мікроструктури, мікротвердості; абразивного зношування; тіньової фотографії. Результати роботи:Теоретично обґрунтовано принцип дугового напилення з використанням пульсуючої подачі повітря в зону плавлення електродів що дозволяє мінімізувати негативний вплив кисню на хімічний склад покриттів та зменшити витрати енергії на проведення процесу. Вперше запропоновано використання пульсуючого розпилювального потоку повітря в технології дугового напилення, яка забезпечує зниження угару легуючих елементів розпилюваних електродів на 20-30 % (в абсолютному вмісті) і поліпшує експлуатаційні властивості покриттів. Розроблена математична модель плавлення, формування і відокремлення рідкого металу у вигляді сферичних і напівеліпсоїдних крапель з торців електродів при використанні пульсуючого потоку. Запропонована математична модель розрахунку залишкових напружень в напиленому газотермічному покритті, із застосуванням якої встановлено нерівномірний розподіл напружень по товщині покриття із максимальним значенням в перехідній зоні. Впровадження результатів дисертації у виробництво на промислових підприємствах України забезпечило зниження витрат матеріалів на 42 %, зростання продуктивності на 26 %, підвищення міцності зчеплення покриття з основою на 22 %, підвищення експлуатаційної стійкості напилених виробів на 25 %. Загальний економічний ефект від впровадження склав 2,202 млн. грн.