🗊Презентация Электронно-лучевая и плазменная обработка

Электроннолучевая и плазменная обработка

1- катод; 2- анод; 3- электронный пучок; 4- система электромагнитных линз. Принципиальная схема ЭЛУ

Электронно-лучевая установка (4Е120)

Плазменное упрочнение Плазменное упрочнение Преимущества плазменной обработки Высокая плотность мощности позволяет достичь высоких скоростей нагрева и охлаждения; Высокая производительность (длительность упрочнения плазмой на 1-2 порядка меньше по сравнению с объемной термообработкой и ХТО; Отсутствие дополнительных охлаждающих сред, токсичных отходов, вредных выбросов; Возможность легкого управления глубиной и твердостью упрочненного слоя с помощью изменения режимов обработки; Возможность частичной и полной автоматизации технологических процессов плазменного упрочнения; Возможность получения на поверхности металла слоя с заданными свойствами путем введения легирующих элементов; Благодаря высокой производительности и большим размерам упрочненной зоны плазменная обработка эффективна для массивных изделий с протяженной поверхностью.

Физико-химические процессы при воздействии плазменной струи Характер протекания физико-химических процессов определяется температурой, скоростью и временем нагрева, скоростью охлаждения плазмотрона, свойствами обрабатываемого материала и т.д. В основе плазменного поверхностного упрочнения металлов лежит способность плазменной струи (дуги) создавать на небольшом участке поверхности высокие плотности теплового потока, достаточные для нагрева, плавления или испарения практически любого металла. Основной физической характеристикой плазменного упрочнения является температурное поле, значение которого дает возможность оценить температуру в разных точках зоны термического воздействия (в разные моменты времени), скорость нагрева и охлаждения, а в конечном итоге структурное состояние и фазовый состав поверхностного слоя материала.

Тепловые процессы при плазменном нагреве Нагрев поверхности материала плазменной струей осуществляется за счет вынужденного конвективного и лучистого теплообмена. Величина теплового потока: q = qk + qл Плотность конвективного теплового потока определяется: q = α (Тплаз-Тпов) где α– коэффициент теплоотдачи; Тплаз – температура плазменной струи на внешней границе пограничного слоя; Тпов – температура поверхности. Лучистый поток к единице площади поверхности в нормальном направлении определяется: где ξ1– интегральная поглощательная способность поверхности; ξ2 – степень черноты плазмы; σс – постоянная Стефана– Больцмана; Т –температура плазмы.

Схема индукционного высокочастотного плазмотрона 1 - индуктор, 2 - водоохлаждаемый корпус, 3 - плазменная струя, 4 - разрядная камера, 5 - обрабатываемая деталь

Схемы плазмотронов Прямого действия 1 - электрод, 2 - обрабатываемая деталь, 3 - водоохлаждаемый корпус, 4 - источник постоянного напряжения, 5 - дуговой разряд, 6 – плазменная струя