Способ измерения радиального распределения динамического напора электрической дуги

.ЯО 128 504 В 23 К 9/16 О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ урги ческииляков 1,РАДИАЛЬНАМИЧЕСКОЙ ДУГИсварке, врадиальных апора элекСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСКОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ДИКОГО НАПОРА ЭЛЕКТРИЧЕС(57) Изобретение относитсячастности к способам измеренияраспределений динамического трической дуги. Изобретение позволяет исключить закупоривание стробируюгцего отверстия при измерении радиального распределения динамического напора электрической дуги, в котору 1 о вводят порошковый материал. С целью повышения надежности измерения навстречу электрической дуге подают противоточную струю газа, динамический напор которой составляет 1,1 - 1,5 максимального значения электрической дуги. Радиальное распределение динамического напора дуги определяют по изменению напора противоточной струи газа. Способ может быть использован для расчетов и оптимизации режимов напыления. 2 ил.Изобретение относится к измерению давления, в частности к измерению распределения динамического напора потока плазмы, содержащего частицы порошка.Целью изобретения является повышение надежности измерения путем устранения попадания в стробирующее отверстие частиц порошка.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - радиальное распределение динамического напора двухфазного потока плазмы, содержащего частицы порошка.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.Плазмотрон 1 (фиг. 1), генерирующий струю 2, перемещают относительно выполненного в подложке 3 для напыления стробирующего отверстия 4 возвратно-поступательно с подачей на один ход, равной 0,1 - 0,4 диаметра стробирующего отверстия. Противоточную струю 5 направляют из стробируюшего отверстия с динамическим напором, при истечении равным 1,1 - 1,5 максимального значения динамического напора потока плазмы. Газ из баллона 6 через кран 7 и ротаметр 8 поступает через пневматический канал 9 в стробирующее отверстие 4 навстречу потоку плазмы, Давление газа определяют с помощью манометра 10, а подачу порошка в дугу осуществляют с помощью трубки 11. Нижний предел динамического напора противоточной струи, истекающей из стробирующего отверстия 4, равный 1,1 максимального значения динамического напора двухфазного потока плазмы, определяется возможностью проникновения частиц порошка в стробирующее отверстие 4 и его закупориванием. При динамическом напоре противоточной струи, меньшем 1,1 максимального значения динамического напора двухфазного потока плазмы, начинается проникновение частиц порошка в стробируюшее отверстие, что делает невозможным дальнейшее проведения замеров радиальных распределений динамического напора двухфазного потока плазмы. Верхний предел динамического напора противоточной струи, равный 1,5 максимального значения динамического напора двухфазного потока плазмы, определяется чувствительностью способа измерения, искажением структуры двухфазного потока плазмы, что проявляется возможным попаданием частиц порошка в сопло плазмотрона.Последнее может привести к неустойчивой его работе.Пример, В качестве устройства, стабилизирующего дугу, применялся плазмотрон 1 с вынесенной дугой 2, в котором конец катода находился на срезе сопла плазмотрона. Диаметр сопла равнялся 10 мм, диаметр стробирующего отверстия 4 - 0,8 мм. Режи 25 Результаты измерений показывают, что 55 процесс измерений является устойчивымпри выборе динамического напора противо- точной струи, равным 1,1 - 1,5 динамического напора двухфазного потока плазмы. мы горения дуги следующие: электрическийток 150 А, падение напряжения 26 В, расход плазмообразуюшего газа 0,5 г/с, длинадуги 10 мм. Ввод порошка в дугу осуществлялся с помощью трубки из стали Х 18 Н 10 Тс внутренним диаметром 1 мм. Расход порошка, представляющего собою частицы никелевого сплава диаметром 65 - 80 мкм, равнялся 2 10кгс, расход аргона, транспортирующего порошок, составлял 0,6 гас.При изменении радиального распределения динамического напора потока плазмы,содержащего частицы порошка, по предложенному способу дуга 2 вместе с плазмотроном 1 и трубкой 11 для подачи порош 15 ка перемещалась относительно стробирующего отверстия 4 с диаметром отверстия0,8 мм, выполненного в электроде 3, представляющем собой диск диаметром 150 мми толщиной 10 мм, возвратно-поступательнос подачей на один ход, равной 0,2 мм. Впроцессе измерения навстречу указанномупотоку плазмы подавали с помощью крана 7 противоточную струю с динамическимнапором, равным1,0 Рмак. = 1,0.5 = 5 Тор;1,1 Р, = 1,1 5 = 5,5 Тор;1,3 Р., = 1,3 5 = 6,5 Тор;1,5 Р= 1,55 = 7,5 Тор;1,6 Р) = 1,6 5 = 8,0 Тор,где Р = 5 Тор - максимальное значение динамического напора двухфазного газового потока. Динамический напор противоточной струи определяется по формулеРл.р. = - у )(1)где б - массовый расход газа через строби 35 рующее отверстие, измеряемый ротаметром 8;Г- плотность аргона, соответствующаятемпературе Т = 293 К и статическому давлению, измеряемому образцовым манометром 10;4 О 5 - сечение стробирующего отверстия,равное С,5 мм.Распределения динамического напора двухфазного потока плазмы при сканированиикаждой хорды находились по изменениюдинамического напора противоточной струигю формулеР (2)где Р - соответствует динамическому напору противоточной струи в отсутствие потока плазмы;50 Р -- соответствует динамическому нал г,пору противоточной струи во время сканирования стробируюшегоотверстия.При динамическом напоре противоточной струи, меньшем 1,1 максимального значения динамического напора потока плазмы с введенным в него порошком и большем 1,5 максимального значения динамического напора указанного потока плазмы, процесс измерений неустойчивый.Использование предлагаемого способа важно для расчета и оптимизации режимов напыления.Формула изобретенияСпособ измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги, при котором дугу возвратно-поступательно перемещают относительно стробирующего отверстия с подачей на один ход, равный 0,1 - 0,4 диаметра стробирующего отверстия, и преобразуют изменение динамического напора в электрический или другого вида сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерения при введении в дугу порошкового материала путем устранения попадания в стробирующее отверстие частиц порошка, навстречу дуге подают противоточную струю газа, динамический напор которой при истечении составляет 1,1 в 1,5 максимального значения динамического напора дуги, а радиальное распределение динамического напора дуги определяют по изменению динамического напора противоточной струи газа.1289640 Р, Тор ф б Я 10 12 К, ююФиг.2Составитель Г. Тютченкова Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор Л. Патай Заказ 7850/13 Тираж 998 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4