Актуальные проблемы в машиностроении №2 2015

391 / 460

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
391
УДК 621.793.79
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЧАСТИЦ АЛЮМОМАТРИЧНОГО
КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ГАЗОДЕТОНАЦИОННОМ
НАПЫЛЕНИИ
А. В. СОБАЧКИН, канд. техн. наук, с.н.с.
А. А. СИТНИКОВ, доктор техн. наук, профессор
В. И. ЯКОВЛЕВ, канд. техн. наук, доцент
А. П. СВИРИДОВ, аспирант
Н. А. ЯКОВЛЕВА, магистрант
(АлтГТУ им. И.И. Ползунова, Барнаул)
Собачкин А. В. – 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46,
Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова,
e-mail:
Определены параметры частиц напыляемого материала при газодетонационном
напылении алюмоматричного композита с помощью экспериментально-диагностического
комплекса методом измерения скорости по трассерам частиц (PTV). Выполнено
моделирование процесса движения частиц композиционного материала в двухфазном потоке
в среде AnsysWorkbench. Установлено, что оптимальные режимы напыления (высокая
скорость и относительно невысокая температура) достигаются при гранулометрическим
составе алюмоматричного композита 40…63 мкм.
Ключевые слова: композиционный материал, детонационно-газовое напыление,
моделирование, высокоскоростная съемка.
Введение
Получение качественных покрытий различного функционального назначения из всех
методов газотермического напыления обеспечивают высокоскоростные потоки частиц
газодетонационного напыления (ДГН) [1]. Одной из основных проблем в указанной области
создания покрытий является оптимизация режимов напыления, которая определяется
набором взаимосвязанных аэродинамических, теплофизических и химических параметров.
Наиболее характерными, определяющими в конечном счете качество покрытия, параметрами
напыления являются скорость частиц при вылете из ствола установки напыления и
температура этих частиц [2-5].
Для выхода на оптимальный режим ДГН используется метод многократных пробных
напылений. Однако в технологии газодетонационного напыления существует определенный
набор входных параметров, некоторое количество из которых могут быть либо слабо
контролируемыми, либо неконтролируемыми вовсе, что приводит к неполной
воспроизводимости результата напыления и отражается на качестве покрытия. Поэтому,
подобный метод пробных напыления является весьма трудоемким, продолжительным и
дорогостоящим. В связи с этим более рациональным является предварительное
моделирование процессов, происходящих в стволе установки детонационно-газового
напыления. Для проверки правильности расчетов при компьютерном моделировании и
соотнесения их с реальной картиной, можно использовать специальный экспериментально-
диагностический стенд, который позволяет определять выходные скоростные и
температурные параметры газодетонационного потока методом измерения скорости по