1.1 Akımın kalıplama üzerindeki etkisikaplama katmanı
| Akım(A） | Dept (füzyon)(mm） | Fkat yüksekliği(mm） | Genişlik(mm） |
| 70 | 0.19 | 4.26 | 16.41 |
| 80 | 0,35 | 4.07 | 17.08 |
| 90 | 0,88 | 3.43 | 17.48 |
| 100 | 1.03 | 2.73 | 17.58 |
| 110 | 1.25 | 2.65 | 18.14 |
Tablo 3.1 Farklı akımlara sahip kaplama katmanının kesit geometrisi
Akım arttıkça kaplama tabakasının derinliği ve genişliği artar, tabaka yüksekliği ise azalır.Bunun nedeni akımdaki artıştır; üretilen ısı sadece kaplama metalini eritmekle kalmayacak, aynı zamanda alt tabakanın bir kısmını eritecek, kaplama ve alt tabaka karışımı meydana gelecek, böylece kaplama katmanı bir bütün olarak çökecek ve bu da kaplamada bir artışa neden olacaktır. füzyon derinliği, katman yüksekliği azalır;ve akımı arttırın, plazma arkını daha kaba hale getirin, ısı kaynağının sıcaklık aralığını artırın, substrat yayılma kabiliyetindeki erimiş havuz daha güçlüdür, böylece erimiş havuzun genişliği artar.
1.2 Etkisikaynakerimiş kaplama tabakasının kalıplanma hızı
| Kaynak hızı(mm/sn） | Dept (füzyon)(mm） | Fkat yüksekliği(mm） | Genişlik(mm） |
| 4 | 1.17 | 4.34 | 17.61 |
| 5 | 1.06 | 2.73 | 17.58 |
| 6 | 0,35 | 2.61 | 16.96 |
| 7 | 0.13 | 2.55 | 15.01 |
| 8 | — | — | — |
Tablo 3.2 Farklı kaynak hızlarına sahip erimiş kaplama katmanlarının kesit geometrisi
Kaynak hızının artmasıyla kaplama tabakasının kaynaşma derinliği azalır, tabaka yüksekliği önce keskin bir düşüş gösterir, sonra yavaş yavaş küçülür, genişlik azalır.Kaynak hızı 4 mm/s olduğunda kaplama metalinin belirli bir oranda artmasıyla birlikte füzyon derinliği 1,17 mm olur, bu sırada birim uzunluk başına ısı girdisi ana malzemenin daha fazla erimesini sağlayamaz, füzyon kaplama katmanı, 4,34 mm'lik katman yüksekliğinde yığılmaya devam ediyor;kaynak hızı 5 mm/s'ye çıkar, birim uzunluk başına ısı girdisi, tel besleme miktarı azalır, böylece ergitme derinliği, katman yüksekliği, genişlik azalır;kaynak hızı artmaya devam ederse yukarıda da belirtildiği gibi ısı girdisi bu esnada yetersiz kalır, taban malzemesinin sadece küçük bir kısmı eriyebilir, füzyon kaplama tabakasının yüksekliği önce keskin bir düşüş gösterir ve sonra yavaş yavaş küçülür, genişlik artar azaltılmış.Yukarıda belirtildiği gibi kaynak hızı artmaya devam ederse, bu sırada ısı girdisi yetersiz olur, temel malzemenin yalnızca küçük bir kısmı eritilebilir, füzyon kaplama katmanı sarkmıyor gibi görünür, bu da ısı girdisinde daha büyük bir azalmaya neden olur. füzyon derinliği artarken katman yüksekliği daha az azalır.
1.3 Tel besleme hızının kaplama katmanının kalıplanmasına etkisi
| Tel besleme hızlandırıldı(mm/sn） | Dept (füzyon)(mm） | Fkat yüksekliği(mm） | Genişlik(mm） |
| 40 | 1.43 | 2.24 | 19.91 |
| 50 | 1.25 | 2.56 | 18.86 |
| 60 | 1.03 | 2.73 | 17.58 |
| 70 | 0.71 | 3.46 | 15.82 |
| 80 | 0.16 | 5.16 | 14.20 |
Tablo 3.3 Farklı tel besleme hızlarında kaplama katmanının kesitinin geometrik boyutları.
Tel besleme hızı arttıkça kaplama katmanının derinliği ve genişliği azalır, katman yüksekliği artar.Bunun nedeni, akım ve kaynak hızı belli olduğunda birim uzunluk başına ısı girdisinin belli olması, tel besleme hızının artmasıyla birim uzunluk başına dolgu teli miktarının artması ve kaplama metali ihtiyacının artmasıdır. Daha fazla ısı absorbe etmek için ve ısı girdisi tüm kaplama katmanını tamamen eritemediğinde, temel malzeme kısmı daha az erir, dolayısıyla erime derinliği azalır ve katmanın yüksekliği artar ve kaplamanın yayılma kapasitesi artar. taban malzemesi kısmına yakın olan metal bozulur, dolayısıyla genişlik hızla azalır.Genişlik hızla azalacaktır.
Özetle, plazma ark kaplama 2205 dubleks paslanmaz çelik tabakanın etkili işlem parametreleri şu aralıkta değişir: akım 90 A ~ 110 A, kaynak hızı 4 mm/s ~ 6 mm/s, tel besleme hızı 50 mm/s ~ 70 mm/s, iyon gazı akış hızı 1,5 L/dk.
2 Füzyon kaplama katmanının işlem parametreleri optimizasyonunu oluşturan tepki yüzeyi yöntemine dayalı
Yanıt yüzeyi yöntemi (Yanıt yüzeyi yöntemi, RSM), optimizasyon yöntemlerinin deneysel tasarımı ve istatistiksel tekniklerinin bir kombinasyonudur, test verilerinin analizi, darbe faktöründen ve uydurma fonksiyonunun yanıt değerinden ve üç boyutlu yüzey haritasından türetilebilir. , etki faktörünü sezgisel olarak yansıtabilir ve gerçek test arasındaki ilişkinin yanıt değeri, tahmin edici, optimizasyon rolüne sahiptir.Yukarıdaki nedenlere dayanarak, proses optimizasyon programını geliştirmek, akımı, kaynak hızını, tel besleme hızını ve füzyon kaplama katmanı seyreltme oranını, en boy oranını keşfetmek için merkezi kompozit tasarımda (Merkezi kompozit tasarım, CCD) RSM'nin seçimi. füzyon kaplama katmanı kalitesinin tahminini elde etmek için akım, kaynak hızı, tel besleme hızı ve füzyon kaplama tabakası seyreltme hızı arasındaki ilişki ve proses parametrelerinden ve fonksiyonun seyreltme oranından, en boy oranından türetilen matematiksel modelleme.
2.1 Proses parametrelerinin kaplama katmanının seyreltme hızı üzerindeki etkisi.
Tablo 3.8 Süreç optimizasyon sonuçları ve doğrulama
| Grup | X1(A） | X2(mm·s-1） | X3(mm·s-1） | seyreltme oranı(%） | en boy oranı |
| Tahmin Grubu | 99 | 6 | 50 | 14.8 | 4.36 |
| Test Grubu 1 | 99 | 6 | 50 | 13.9 | 4.13 |
| Test Grubu 2 | 99 | 6 | 50 | 15.5 | 4.56 |
| Test Grubu 3 | 99 | 6 | 50 | 14.3 | 4.27 |
| Ortalama hata | 2.9 | 2.3 |
(Shanghai Duomu tarafından PTA kaynağı)
Şekil 3.16 Optimum süreç parametreleri test sonuçları (a) Test grubu 1;(b) Test grubu 2;(c) Test grubu 3
Yüksek kaliteli kaplama katmanı, küçük bir seyreltme oranına ve büyük bir en boy oranına sahip olmayı amaçlar.Optimum proses parametreleri şunlardır: akım 99 A, kaynak hızı 6 mm-s-1, tel besleme hızı 50 mm-s-1.Optimum işlem kapsamında hazırlanan kaplama katmanının ortalama seyreltme oranı yaklaşık %14,6, ortalama en boy oranı 4,33 olup, model tahmin değeri ile deneysel değer arasındaki ortalama hata %5'ten azdır, bu da modelin yüksek derecede doğruluğa sahiptir ve optimum işlem altında oluşturulan kaplama katmanının kalitesi iyidir.
Gönderim zamanı: Ocak-31-2024