Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

А.П. Алхимов, С.В. Клинков, В.Ф. Косарев, В.М. Фомин Холодное газодинамическое напыление

ID: 70997
Дата закачки: 07 Июля 2012
Продавец: Кач (Напишите, если есть вопросы)
Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Книга
Форматы файлов: JPG/JPEG, Adobe Acrobat (PDF)

Описание:
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА под редакцией академика В.М. Фомина
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Г л а в а 1. Открытие явления холодного газодинамического напыле-
ния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1. Обтекание тел сверхзвуковым двухфазным потоком. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.1. Экспериментальная установка и методы исследования (12).
1.1.2. Структура возмущения от отраженных частиц (14).
1.1.3. Структура возмущения потока одиночными частицами (22).
1.2. Взаимодействие сверхзвукового двухфазного потока с поверхно-
стью и открытие явления холодного газодинамического напыления 41
1.2.1. Эрозия затупленного тела в гетерогенном потоке (41).
1.2.2. Формирование плотного слоя частиц перед телом (58).
1.2.3. Эффект образования покрытия в «холодном» двухфазном
потоке (65).
1.3. Процесс напыления при внешнем обтекании. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
1.3.1. Критическая концентрация (70). 1.3.2. Влияние угла напы-
ления (72).
1.4. Место ХГН среди других методов порошкового напыления. . . . . . . . . . 75
1.4.1. Основные методы порошкового напыления (75). 1.4.2. Срав-
нение ХГН с другими методами порошкового напыления (79).
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Г л а в а 2. Газодинамические основы ХГН. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.1. Течение в сверхзвуковом сопле большого удлинения с прямоуголь-
ным сечением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.1.1. Экспериментальное определение параметров газового потока
на срезе плоского сверхзвукового сопла (89). 2.1.2. Расчет пара-
метров газа внутри сопла (93).
2.2. Исследование сверхзвуковых струй воздуха, истекающих из сопла
прямоугольного сечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.2.1. Экспериментальная установка и методики исследова-
ния (100). 2.2.2. Профили параметров в струях (102). 2.2.3. Про-
дольное распределение осевых значений параметров (103).
2.2.4. Толщина струи (106). 2.2.5. Влияние нерасчетности (107).
2.3. Натекание сверхзвуковой струи прямоугольного сечения на пре-
граду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.3.1. Распределение давления на поверхности преграды и гради-
ент скорости в точке торможения (110). 2.3.2. Влияние расстоя-
ния от среза сопла до преграды на параметры струи. Колебания
струи (112). 2.3.3. Пристенная струя (114). 2.3.4. Толщина сжа-
того слоя (116).
2.4. Исследование теплообмена сверхзвуковой струи прямоугольного сечения с преградой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
4 Оглавление
2.4.1. Методика измерения коэффициента теплообмена (120).
2.4.2. Коэффициент теплообмена (124). 2.4.3. Температура
поверхности преграды (126).
2.5. Исследование газодинамических особенностей эжекторной схемы
формирования гетерогенных сверхзвуковых потоков в условиях
ХГН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
2.6. Ускорение частиц при газодинамическом напылении . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.6.1. Основные свойства частиц (144). 2.6.2. Эксперименталь-
ное измерение скорости частиц (150). 2.6.3. Расчет скорости и
температуры частиц в момент удара (153). 2.6.4. Оптимизация
геометрических характеристик сопла для получения максимальной
скорости удара (165).
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Гл ав а 3. Физические особенности высокоскоростного взаимодей-
ствия с преградой частиц при ХГН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
3.1. Описание установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
3.2. Переход от эрозии к напылению. Критическая скорость . . . . . . . . . . . . . . 176
3.3. Влияние температуры на коэффициент напыления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
3.4. Деформация микрочастиц при высокоскоростном ударе . . . . . . . . . . . . . . 180
3.4.1. Экспериментальная установка и методы измерений (181).
3.4.2. Влияние скорости частиц (183). 3.4.3. Методика измерения
деформации микрочастиц (184). 3.4.4. Статистическая обработ-
ка (186). 3.4.5. Результаты микроскопических исследований (187).
3.4.6. Зависимость деформации от скорости удара (190).
3.5. Адгезионное взаимодействие частиц с подложкой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
3.5.1. Активация поверхности частицами. Время задержки (191).
3.5.2. Критические параметры (194). 3.5.3. Определение массы
первичного слоя покрытия (195). 3.5.4. Стационарная стадия об-
разования покрытия (197). 3.5.5. Кинетика роста массы покры-
тия (198). 3.5.6. Коэффициент напыления (199). 3.5.7. Расчет
поправки к коэффициенту напыления (202).
3.6. Влияние эрозии на процесс газодинамического напыления . . . . . . . . . . 203
3.6.1. Сравнение эффектов эрозии и напыления при увеличении
скорости частиц (204). 3.6.2. Кинетика роста покрытия (207).
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Гл ав а 4. Моделирование взаимодействия с преградой одиночных
частиц. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
4.1. Моделирование в рамках механики сплошной среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
4.1.1. Постановка задачи (216). 4.1.2. Разностная схема (218).
4.1.3. Термодинамические уравнения состояния для расчета распро-
странения сильных ударных волн в гомогенных и гетерогенных
средах (220). 4.1.4. Удар сферической частицы о преграду (232).
4.1.5. Определение площади контакта при соударении микрочастиц
с деформируемыми преградами (237).
4.2. Формирование расплавленного слоя вблизи плоскости контакта
микрочастицы с твердой преградой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Оглавление 5
4.2.1. Исходные предпосылки (244). 4.2.2. Моделирование рас-
плавленного слоя (245).
4.3. Адгезионное взаимодействие частицы с преградой при ударе . . . . . . 248
4.3.1. Оценки времени контакта и степени деформации частицы при
высокоскоростном ударе (251). 4.3.2. Температура в контакте ча-
стица–подложка при высокоскоростном ударе (252). 4.3.3. Особен-
ности адгезионного взаимодействия с подложкой нерасплавленной
частицы (259). 4.3.4. Влияние активации поверхности на процесс
газодинамического напыления (272).
4.4. Численное моделирование процессов соударения частиц с поверх-
ностями методом молекулярной динамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
4.4.1. Классический пропагатор для случая стационарных и неста-
ционарных внешних полей (279). 4.4.2. Соударение сферического
кластера меди с жесткой преградой (281). 4.4.3. Плавление на кон-
такте при соударении кластера никеля с жесткой стенкой (293).
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
Г л а в а 5. Технологии и установки ХГН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
5.1. Технологии ХГН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
5.1.1. Контроль и подготовка порошка (311). 5.1.2. Контроль и
подготовка поверхности (313). 5.1.3. Вспомогательные материалы,
приспособления и стадии (314). 5.1.4. Нанесение покрытия (314).
5.1.5. Дополнительная обработка покрытий (пост-обработка) (316).
5.1.6. Контроль напыленного изделия (317). 5.1.7. Технологиче-
ские требования к готовой продукции (319). 5.1.8. Метрологиче-
ское обеспечение технологического процесса (319). 5.1.9. Рекомен-
дуемый набор технологического оборудования и требования, предъ-
являемые к оборудованию и технологическим параметрам (319).
5.1.10. Предложения по механизации трудоемких процессов, ре-
комендации по автоматизации технологического процесса (323).
5.1.11. Перечень контролируемых параметров с указанием точек
замера в технологической схеме (323). 5.1.12. Диапазон и пери-
одичность измерения (323). 5.1.13. Технологические допустимые
пределы погрешности и предел запаздывания информации по каж-
дому параметру (324). 5.1.14. Рекомендуемые способы (средства)
измерений (324). 5.1.15. Рекомендации по организации отбора
проб и подготовка проб к анализам (324). 5.1.16. Экологиче-
ская оценка рекомендуемой технологии, включая характеристику и
количество выбросов и отходов технологического процесса (325).
5.1.17. Требования безопасности (325).
5.2. Основные элементы оборудования ХГН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
5.2.1. Сопловой узел (327). 5.2.2. Дозатор частиц (332).
5.2.3. Нагреватель газа (332).
5.3. Оборудование для нанесения антикоррозионных покрытий на ме-
таллопрокат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
5.3.1. Нанесение антикоррозионных покрытий на внешнюю по-
верхность длинномерных труб (339). 5.3.2. Нанесение антикор-
розионных покрытий на внутреннюю поверхность длинномерных
труб (341).
5.4. Мобильная установка газодинамического напыления . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3456 Оглавление
5.5. Электропроводные коррозионностойкие покрытия на электротехни-
ческие изделия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
5.5.1. Описание технологии (348). 5.5.2. Методика испытания на-
конечников (348). 5.5.3. Результаты испытаний (349).
5.6. Напыление на поверхность горячего проката . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
5.6.1. Экспериментальная установка (351). 5.6.2. Эксперименталь-
ные результаты (353).
5.7. Напыление с возможностью возбуждения реакций синтеза . . . . . . . . . . 355
5.7.1. Условия проведения СВС реакций при газодинамическом на-
пылении (356). 5.7.2. Экспериментальная установка и эксперимен-
тальные результаты (357). 5.7.3. Анализ покрытий (358).
5.8. Напыление многокомпонентных покрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
5.8.1. Медь-алюминиевые покрытия (359). 5.8.2. Никельсодержа-
щие покрытия (361). 5.8.3. Наноструктурные композитные покры-
тия (362). 5.8.4. Создание каталитических покрытий на металли-
ческой фольге (367). 5.8.5. Металл-полимерные покрытия (370).
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
Гл ав а 6. Физико-технические свойства покрытий ХГН . . . . . . . . . . . . . . 386
6.1. Микроструктура покрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
6.2. Прочность сцепления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
6.3. Микротвердость покрытия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
6.4. Плотность, пористость, газопроницаемость. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
6.5. Коррозионные свойства газодинамических покрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
6.5.1. Методика исследования (399). 6.5.2. Экспериментальные ре-
зультаты (401). 6.5.3. Обсуждение результатов (408). 6.5.4. Кор-
розионные испытания в различных средах (413).
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416
Гл ав а 7. Международный статус ХГН. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
7.1. Газодинамика ХГН. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
7.2. Механизм адгезии при ХГН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
7.3. Технология и применения ХГН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
7.3.1. Алюминийсодержащие покрытия (473). 7.3.2. Медьсодер-
жащие покрытия (477). 7.3.3. Никель-железосодержащие покры-
тия (486). 7.3.4. Цинксодержащие покрытия (494). 7.3.5. Титан-
содержащие покрытия (496). 7.3.6. Покрытия с хрупкими компо-
нентами (499).
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
Основные условные обозначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527

Размер файла: 117,5 Мбайт
Фаил: