56.Основні фактори та параметри процесу лазерно-плазмового газопорошкового наплавлення
Основними параметрами, що визначають всі фізико-хімічні процеси, що протікають у поверхневому шарі при лазерно-плазмовому наплавленні, є - температура нагрівання ( Tm ), час нагрівання ( tm ), швидкість охолодження ( Vc ). Ці параметри перебувають у прямій залежності від ряду факторів, пов'язаних з лазерним променем ( довжина хвилі, потужність й її розподіл, розмір і форма плями фокусування, поляризація), оброблюваною деталлю (початкова температура, форма, маса, хімічний склад, теплофізичні й оптичні властивості присутність оксидної плівки(чистота поверхні), порошком, що наплавляється, ( температура, хімічний склад, теплофізичні властивості, витрата, напрямок і кут подачі, дисперсність), і умовами реалізації процесу (швидкість наплавлення, температура оточуючого середовища, швидкість транспортуючого газу, технологічна схема).
57.Структура взаємодії лазерного й плазмового дугового джерела нагріву
Поглощение лазерного излучения дуговой плазмой приводит к существенному повышению температуры ее центральных областей, причем максимально достижимые значения Т увеличиваются с ростом мощности пучка P. Отмеченный рост температуры плазмы способствует повышению ее электропроводности и, как следствие, увеличению плотности тока в приосевой зоне разряда. Таким образом, разряд, генерируемый лазерно-дуговым плазмотроном, характеризуется повышенной концентрацией тепловой и электрической энергии в той области плазмы, которая подвергается воздействию лазерного пучка и жестко связана с его осью, а также высокой пространственной стабильностью этой области (рис. 37).
Рис. 37. Пространственные распределения температур плазмы разряда в лазерно-дуговом плазмотроне (I=200A) при мощности лазерного пучка: 1 кВт (1), 2 кВт (2), 3 кВт (3). 0 кВт (штриховая кривая)
r – расстояние от оси лазерного луча
Z – расстояние от среза катода
Описанное изменение теплового режима горения плазменной дуги, под воздействием лазерного излучения, вызывает существенное перераспределение газодинамических характеристик потока плазмы при увеличении P. Одной из основных причин этого является снижение вязкости аргоновой плазмы при повышении температуры. Другой причиной является упомянутое выше перераспределение плотности тока в разряде, усиливающее роль электромагнитных сил в ускорении плазменного потока. В результате аксиальная компонента скорости плазмы на оси разряда заметно увеличивается. Несмотря на возрастание скорости, снижение плотности плазмы при повышении температуры приводит к тому, что газодинамическое давление плазменного потока в приосевой зоне комбинированного разряда несколько уменьшается. Следует отметить, что это снижение, вызывающее уменьшение динамического воздействия на поверхность расплавленного металла, важно для процесса наплавки с использованием лазерно-дугового плазмотрона.
59.61 Загальній алгоритм лазерно-плазменного наплавлення матеріалу
Рис. 7 Загальний алгоритм лазерно-плазмового наплавлення матеріалу (початок)
Рис. 7 Загальний алгоритм лазерно-плазмового наплавлення матеріалу (продовження)