складність збудження основної дуги. Спочатку доводиться порушувати допоміжну дугу між катодом і соплом через опір. Потім, як тільки факел торкнеться деталі, автоматично запалюється основний дуга між катодом і деталлю, а допоміжна дуга відключається.
Дуга непрямого дії (плазмовий струмінь) електрично не пов'язана з оброблюваним металом, що істотно розширює діапазон оброблюваних матеріалів, а також знімає небезпека ураження електричним струмом при проведенні зміцнення. Менший ККД нагріву (теплова енергія від дуги до зварюваної деталі передається лише струменем плазми) дозволяє прогріти матеріал на більшу порівняно з дугою прямої дії глибину при відсутності оплавлення поверхні, а значить збільшити глибину загартованого шару. Недоліками способу є трудність підбору і підтримці режиму. Крім того, малий ККД нагріву непрямої дуги накладає жорстке обмеження на коливання відстані між соплом плазмотрона і оброблюваною поверхнею. Дана умова особливо важко дотриматися при обробці деталей, в конструкції яких присутні пази, канавки.
Третя схема з комбінованим підключенням плазмотрона до джерела живлення поєднує в собі переваги перших двох схем і при цьому позбавлена ??деяких недоліків. У цьому випадку між вольфрамовим електродом і соплом анода запалюється допоміжна стисла дуга непрямого дії, що володіє електропровідністю і утворює при зіткненні з токоведущей оброблюваної деталлю стислу дугу прямої дії. Така схема дозволяє уникнути додаткових операцій по збудженню дуги, отримувати високий ККД нагріву і разом з тим зміцнювати виріб на велику глибину. Основною перевагою даної схему підключення плазмотрона є те, що з'являється можливість, роздільно задаючи силу струму на кожній з дуг (прямої і непрямої), домагатися досить широких меж регулювання по прогріванню деталі.
6. Постановка завдання дослідження
Стосовно до поверхневому загартуванню деталей машин з описаних в попередніх розділах методів перевагу слід віддати плазмової дузі, як більш економічною і продуктивною. Висока собівартість процесу електронно-променевої гарту пов'язана з необхідністю створення вакуумної камери і високою вартістю установок. Лазерне обладнання, крім високої ст?? имости, характеризується ще й низьким ККД (менше 10%). Для плазмової гарту можна застосовувати обладнання з невеликою одиничною потужністю і, отже, з невисокою вартістю. Крім того, плазмова гарт має перевагу перед загартуванням лазером і електронним променем в продуктивності [6].
Для ефективного застосування плазмової гарту необхідно максимально точно прогнозувати властивості одержуваних зміцнених поверхонь, встановлювати їх залежність від режимів процесу.
Основними регульованими параметрами плазмової гарту є величина струму, напруга дуги, тип плазмообразующего газу і його витрата, швидкість загартування. Найбільший вплив на властивості Упрочняются поверхні мають величина струму і швидкість загартування [6]. Встановлено, що для кожної швидкості гарту існує деяке граничне значення струму I кр, починаючи з якого відбувається оплавлення гартує поверхні [6]. При цьому струмі мають місце найбільші твердість, ширина і глибина загартованого шару.
Таким чином, найбільш актуальним бачиться вивчення впливу сили струму і швидкості плазмової гарту на структуру і твердість зміцненого шару, пошук оптимального співвідношення цих двох параметрів для досягнення найбільш високих показників по твердості для різних деталей, виготовлених із середньовуглецевих сталей.
7. Матеріали та методика експерименту
В якості основного (зміцнюваного) матеріалу використовувалися пластини, виготовлені з зазначених нижче конструкційних сталей:
· зразок №1 - конструкційна вуглецева сталь 45 (відливання)
· зразок №2 - конструкційна вуглецева сталь 45 (відливання)
· зразок №3 - конструкційна легована сталь 30ХНМА (відливання)
· зразок №4 - конструкційна легована сталь 30ХНМА (відливання)
· зразок №5 - конструкційна легована сталь 40ХНМА (відливання)
· зразок №6 - конструкційна легована сталь 30ХН2МА (відливання)
· зразок №7 - конструкційна легована сталь 40ХН2МА (поковка)
· зразок №8 - конструкційна легована сталь 40Х (відливання)
Хімічний склад матеріалу зразків представлений в таблицях 1-6.
Таблиця 1 - Хімічний склад сталі 45 по ГОСТ 1050-88
Масова частка елементів,% CSiMnNiSPCrCuAs0,42 - 0,50,17 - 0,370,5 - 0,8не більше 0,3 0,04 0,035 0,25 0,30,08
Таблиця 2 - Хімічний склад сталі 30ХНМА по ГОСТ 4543-71
Масова частк...
