одо практичного застосування плазмового поверхневого зміцнення дозволяє виділити наступні варіанти [7]:
) зміцнення без оплавлення і з оплавленням поверхні деталі; 2) зміцнення з зазором між зміцненими зонами (ЗТВ), без перекриття ЗТВ і з перекриттям ЗТВ.
Плазмове зміцнення без оплавлення поверхні є найбільш поширеним для сталевих деталей, оскільки забезпечує збереження якості (шорсткості) поверхні, досягнутого попередньої механічною обробкою. В цьому одна з основних технологічних переваг даного процесу, який на практиці використовується зазвичай як фінішна операція. Необхідні значення твердості, розмірів і експлуатаційних характеристик ЗТВ регулюються режимом обробки в досить широких межах [7].
Однак у випадках, коли необхідно отримати особливі експлуатаційні властивості, можливо і зміцнення з оплавленням поверхні сталевих деталей. Так, обробка з оплавленням може застосовуватися для валків чорнової групи клітей станів гарячої прокатки, до шорсткості робочої поверхні яких не пред'являють високих вимог. Оплавлена ??тверда поверхня валка в цьому випадку дозволяє забезпечити поліпшення захоплення прокатуваного металу і має більш високу зносостійкість в порівнянні з неоплавленной. [7].
Найбільш широко плазмове зміцнення з оплавленням поверхні застосовується для деталей з чавуну. У цьому випадку додатковим чинником підвищення терміну служби є створення поверхневого відбіленого шару з високою зносостійкістю [7].
З другої групи технологічних варіантів плазмового зміцнення найбільше практичне застосування отримала обробка без перекриття ЗТВ. Перевагою такої обробки є отримання зміцнених шарів на деталях з практично рівномірної твердістю на поверхні. Зносостійкість в цьому випадку найбільш висока. У той же час обробка з перекриттям може застосовуватися в спеціально обумовлених випадках, коли, наприклад, необхідно забезпечити більшу стабільність глибини зміцненого шару [7].
5. Схеми отримання плазми
В даний час основним методом отримання плазми для технологічних цілей є метод пропускання газового струменя через стиснуту електричну дугу, розташовану у вузькому мідному каналі.
У сучасній зварювальній техніці застосовують три схеми отримання плазми. Перша відповідає схемі стислої дуги прямої дії, коли анодом служить оброблюваний матеріал Схема показана на малюнку 5а. Друга - стисла дуга побічної дії виникає між вольфрамовим електродом і внутрішнім соплом плазмотрона, з якого видуваються потоки газу у вигляді плазмового струменя. Схема показана на малюнку 5б. Третя - схема з комбінованим підключенням плазмотрона до джерела живлення.
Схема обробки плазмовою дугою прямої дії має певні особливості. До переваг можна віднести досить високий ККД нагріву дугою прямої дії (до 85% [1]). Крім того, плазмотрони з дугою прямої дії мають порівняно простою конструкцією. Перевага плазмової гарту дугою прямої дії ще й у тому, що є можливість підвищити її продуктивність за рахунок сканування дуги магнітним полем. Схема плазмотрона зі сканируемой дугою зображена на малюнку 6.
Плазма сильно піддається впливу магнітних полів через насиченість її зарядженими частинками [29]. Можливо два випадки впливу магнітного поля на плазмову дугу за допомогою поздовжнього і поперечного магнітного поля. Завдяки хорошій стійкості дуги в поперечному магнітному полі, з'являється можливість отримувати широкі доріжки зміцнення до 45 мм при вирішенні різних технологічних завдань. Деякі конструкції магнітних систем дозволяють отримувати плоску, веерообразную, конусну, кільцеву плазмову струмінь. Поздовжнє магнітне поле використовується для стабілізації і стиснення дуги.
Малюнок 5 - Плазмова дуга: а - прямого і б - побічної дії [6]: 1 - водоохолоджуваний електродотримач; 2 - вольфрамовий плавляться електроди; 3 - водоохолоджуваних сопло; 4 - плазмова дуга; 5 - виріб
Малюнок 6 - Сканована плазмова дуга [6]: 1 - сопло плазмотрона; 2 - губки магнітопровода; 3 - плазмовий дута; 4 - перетин сканируемой дуги; 5 - перетин дуги без сканування; 6 - виріб
Необхідно відзначити, що при роботі з використанням магнітних відхиляють систем довжина дуги збільшується через необхідність введення і проміжок між соплом і виробом губок муздрамтеатру. Це вимагає джерел живлення з більш високою напругою холостого ходу (до 200 В) [6].
Основним недоліком схеми дуги прямої дії є те, що при загартуванню даними способом деталь знаходиться під напругою. Це дозволяє розігрівати і гартувати лише тонкий поверхневий шар товщиною 1-2 мм. Крім того, дана схема не дозволяє вести загартування неелектропровідних деталей і деталей з високим електричним опором. Недоліком також є...
