Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении
Предложена математическая модель, описывающая тепловое состояние сплошной металлической проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении покрытий. Численно исследован вклад различных источников тепла в энергетический баланс распыляемой проволоки. Проанализировано влияние режимов напыления на распреде...
Saved in:
| Published in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102746 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении / М.Ю. Харламов, И.В. Кривцун, В.Н. Коржик, С.В. Петров // Автоматическая сварка. — 2011. — № 5 (697). — С. 5-11. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859595619824304128 |
|---|---|
| author | Харламов, М.Ю. Кривцун, И.В. Коржик, В.Н. Петров, С.В. |
| author_facet | Харламов, М.Ю. Кривцун, И.В. Коржик, В.Н. Петров, С.В. |
| citation_txt | Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении / М.Ю. Харламов, И.В. Кривцун, В.Н. Коржик, С.В. Петров // Автоматическая сварка. — 2011. — № 5 (697). — С. 5-11. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Предложена математическая модель, описывающая тепловое состояние сплошной металлической проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении покрытий. Численно исследован вклад различных источников тепла в энергетический баланс распыляемой проволоки. Проанализировано влияние режимов напыления на распределение температуры в проволоке, плавление и испарение ее материала.
The mathematical model describing the thermal state of a solid metal wire used as anode in plasma arc spraying of
coatings is suggested. Contribution of different heat sources in the energy balance of the spraying wire is numerically
investigated. The effect of spraying parameters on the distribution of temperature in the wire, melting and evaporation
of its material is analysed.
|
| first_indexed | 2025-11-27T19:57:07Z |
| format | Article |
| fulltext |
. .
2011 .
75 -
-
-
,
.
1959 . - -
« -
» - -
. . .
,
.
1967 . . . -
, 1980 . — .
1982 . -
,
(1989). -
600 -
. -
-
.
. . -
-
, -
.
. .
-
-
-
, -
.
1960–1980 . , -
. . -
, . -
- , -
, -
,
, - -
.
. .
,
. . . -
-
. 1986 .
-
. . -
. 100 -
.
-
-
.
. . .
68 5/2011
621.793.74
-
-
. . , . . ( . . - . . , . ),
.- . . . , . . , . . , .
( - . . . )
, -
- . -
.
, .
: - , -
, - , ,
, , -
-
,
-
, -
,
,
, ,
[1]. -
-
, ,
-
[1]. -
-
-
-
- -
.
- -
, -
-
, -
-
, . . -
-
- -
, -
, -
, -
- , -
.
-
,
-
, -
. , -
[2], -
-
[3], -
-, - -
– – -
[4, 5] . -
-
( -
) -
.
-
,
, -
- -
.
, - -
, . -
, -
-
, -
, -
, -
-
, -
-
.
- -
, -
-
, . 1.
Rw
© . . , . . , . . , . . , 2011
5/2011 5
vw. ,
, -
, , -
, -
z = Lw.
, -
I. , -
Zw
, -
-
Lp . ,
, , -
z = Lw, -
.
-
- -
-
: - -
; -
-
;
, ; -
-
; -
,
;
-
.
,
,
-
,
:
wCwvw
Tw
z
1r
r
wr
Tw
r
z
w
Tw
z
j2 w,
(1)
Tw(r, z) —
; w(T), Cw(T), w(T),
w(T) — ,
, -
-
; j — -
.
(1).
( r = Rw)
:
– w
Tw
r
|r R
w
Qc Qr – Qv, (2)
Q — -
-
; Qr — -
-
, ; Qv —
,
.
-
Tw
r
0. (3)
,
T0, z = 0
:
Tw(r, 0) = T0. (4)
-
-
, -
, ,
-
.
z = Lw ,
– w
Tw
z
|z L
w
Qa – Qv – Qt, (5)
Qa —
; Qt — ,
.
.
-
,
, -
,
. ,
-
Tp = Tp(z) up = up(z)
( ,
. 1.
- : 1 — - ; 2 —
; 3 — ; 4 —
6 5/2011
-
, -
, -
.
. . — 120 -
. -
, -
.
. . — 60
60 -
— -
, -
, —
-
-
, -
-
, -
.
-
-
- «
», -
1980 .
, -
-
, 1995 . — -
.
. . -
. -
-
,
-
,
-
, -
,
. ,
, -
- , -
, ,
.
. .
. . . .
. .
(2003), -
« » ( 11, 2009),
. . . — -
, -
. . . .
. . — 600 -
, 7 2 -
, 1 , 60
. 14
3 .
-
, « »,
« », « . -
»,
« »,
« , ».
. . — - . . . -
,
, -
, - . -
. . -
. . .
,
,
.
5/2011 67
, -
,
-
. -
-
( ) -
. . . -
.
, -
« ».
— -
, .
,
. . - ,
-
, -
80- ,
50- 70.
-
, , -
-
.
,
-
, -
,
, -
-
. — -
-
- — -
, -
–
.
. . , . .
. . — 70
70 -
, -
-
, -
,
. . .
-
,
.
-
1962 .
. . . .
,
. . .
-
-
,
.
. . -
-
-
.
-
.
1970 . . . -
, 1987 . — .
- -
, -
.
,
.
.
. . -
-
-
. . .
-
, -
, -
.
-
,
. . . -
66 5/2011
[6]), -
-
-
[7]:
Qc = (Tp – Tws), (6)
— ; Tws(z) = Tw(Rw,
z) — .
Nu,
, :
= Nu p/(2Rw), (7)
p(T) —
.
[8]
Nu = 0,5Re0,5Pr0,4( p p/ pw pw)0,2,
Re
2Rw up
p
, Pr
Cp p
p
,
(8)
Re, Pr — -
; p(T), p(T), Cp(T) — , -
,
; pw =
= p(Tws), pw = p(Tws) —
.
-
[7]
Qr 0 Tp
4 – Tws
4 , (9)
— -
; 0 — — .
Qv = nu, (10)
—
; n, u — -
, -
[9].
Qa -
,
, ,
., -
(0,8...1,5) 109
/ 2 [10].
Qt
, -
, -
vw.
Qt = Cw wvwTw(r, L). (11)
-
- -
(1) -
(2)–(5) -
(6)–(11).
-
. ,
,
.
-
,
( 1 2 ). ,
(1) ,
:
wCwvw
Tw
–
z
z
w
Tw
–
z
W,
(12)
Tw
– z — -
; W — -
.
-
(12) (4) (5) ,
-
Tw(r, z)
Tw
– z . -
, -
(2),
(1) -
. -
W [I2 w
Rw
2 2 Rw Qc Qr – Qv ] Rw
2 . (13)
-
.
-
. ,
(12), (5) -
(6)–(11) ,
.
[11, 12]. (12)
, -
-
.
5/2011 7
[12]. -
-
,
[11]. -
Cw(T)
Cw
– T , -
:
Cw
– T Cw T Ww
m T – Tw
m , (14)
Tw
m — ; Ww
m —
; (x) —
- .
-
-
. -
[6],
-
- .
, -
- Zw =
= 6,3 . -
-
-
. 2.
-
, -
[4]. -
-
: 1,4 1,6 ,
6 15 / , 160 240 ,
( ) 1 1,5 3/ .
0 1 , ( -
) 12 .
. -
. -
-
-
.
-
— -
-
( . 3).
-
-
,
-
, -
( 30000 )
( 3800 / )
. 11 < z < 11,9
-
(3133 ).
. 2. ( ) ( ) - (
): 1 — I = 160; 2, 4 — 200; 3 — 240 , 1 3/ ; 4 —
1,5 3/
. 3.
(I = 200 ;
1 3/ ; 2Rw = 1,4 ; vw = 9 / , -
): 1 —
; 2 — Qc; 3 — Qr; 4 — Qv
8 5/2011
.
, -
-
-
. -
-
-
1220 .
« »
. . -
,
. -
.
, -
-
.
- , -
-
.
. . .
. . . . , -
-
,
. ,
, -
( -
). -
,
-
.
, -
,
« » (3V).
-
-
.
, -
3V
, -
.
-
. . ( . . . ).
,
-
.
-
. ,
20
.
.
« » -
-
. -
(API 1104), -
. -
- -
( -
)
-
,
« -
».
-
-
- -
. - .
-
,
, -
, , -
, -
.
. . ( . . . )
. . ( . . . ). -
—
5/2011 65
621.791.009(100)
-
13–14 2011 . .
. . -
«
- ».
—
. . . ( ), «KZU
Group Engineering Ltd.» ( ), « -
», « », . . . -
( )
( ). -
«
».
20
, -
, , -
.
-
.
,
. . - ,
-
,
. -
, -
.
, .
-
-
. -
80- -
, -
– .
: «
», « -
», «
-
».
, -
-
.
, -
-
-
,
.
-
. . . . .
.
1000 , -
-
-
. -
,
,
API 1104,
DNV OS F101
2-2.2-358-2009.
-
-
- ( -
)
« » . . . .
. ,
. . . -
, « », « »,
. . .
,
, -
-
64 5/2011
, ( . 3,
4).
-
( . 3, 1). -
-
— -
,
.
-
-
z = Lw ( . . 3),
( . 4). . 3 ,
(11,7 < z < 12 ) -
-
.
,
, , -
-
( . 5–8),
z = Lw.
( . 4). -
-
-
-
.
-
.
—
, -
, -
. ,
-
1 % -
(13), . -
, -
-
.
. 5–8
, -
.
. 5.
-
,
o , -
, . -
.
-
( . 6)
,
-
.
-
.
15 / -
0,8 ,
5 / — 1,35 .
,
(Lw = Lp).
,
. 4. (1), -
z = Lw, (2 — Qa; 3 — Qt;
4 — Qv) . 5.
: 1 — 1,2; 2 — 1,4; 3 — 1,6
. 6. -
: 1 — 5; 2 — 9; 3 — 12; 4 — 15 /
5/2011 9
-
. . 7,
. ,
,
, -
. , -
- -
, , -
, . , ,
Lw – Lp = 0,5 ( . 7, 3) -
1,55 . ,
,
, - -
-
. , Lw – Lp = –0,5 -
0,55
( . 7, 1). -
, -
- -
, -
, -
-
-
-
.
-
-
.
, ,
,
-
,
.
, -
.
, . 8
-
. o -
-
-
- -
.
. -
.
1.
-
-
.
2. -
, -
-
.
3.
-
, ,
.
4.
-
-
,
-
, -
. 7.
-
: 1 — Lw – Lp = –0,5; 2 — 0; 3 —
0,5; 4 — 1
. 8.
: 1 — I = 160; 2, 4 —
200; 3 — 240 , 1 3/ ; 4 —
1,5 3/
10 5/2011
, -
. -
, -
-
.
1883 .
, -
.
1880-
, ,
, , .
1890-
, ,
, -
.
-
. -
, ,
-
.
1902 . -
. , -
, .
, -
. 8 (21) 1905 .
. , , .
-
, -
, , , -
, , , , -
, .
,
. . . ,
« 1981 »
— «100-
».
18–21 1981 . -
, -
, - -
— . -
11–13 1981 . .
-
. -
-
. -
« » -
,
. -
. 1985 . -
,
, -
.
. . , - .
« « »
(1890 ., )
5/2011 63
130-
-
50 , -
, ,
-
.
26 -
(7 ) 1842 . ( -
.
.) ,
.
-
,
. -
, -
-
. 1869 . -
( 12 . -
) , ,
, ,
, -
,
,
, -
, , , -
-
. 1877 .
.
, -
. ,
« . . - »,
-
-
, ,
, .
. -
1885 .
. -
-
( ) . -
(1–3- )
, . -
.
1884 . -
« »
.
(
).
. . ,
.
« » -
. -
1885 . -
« » ( -
) -
.
, -
-
, ,
. -
. .
« » «
».
1881 . , -
, . . ,
« » . . , -
, . -
, 21 39 (1877–1881 .) « . . .»
( ); 40 42 — « . .» ( -
), 48 54 « ». 46 «
, ». -
: , ,
, -
, .
62 5/2011
.
1. . ., . . -
. , . — .: -
, 1992. — 432 .
2. . . .
— .: , 1951. — 286 .
3. An improved model of cored wire injection in steel melts /
S. Sanyal, S. Chandra, S. Kumar et al. // ISIJ Intern. (The
Iron and Steel Institute of Japan). — 2004. — 44, 7. —
P. 1157–1166.
4. Hu J., Tsai H.L. Heat and mass transfer in gas metal arc wel-
ding. Pt I: The arc // Intern. J. of Heat and Mass Transfer. —
2007. — 50. — P. 833–846.
5. Hu J., Tsai H. L. Heat and mass transfer in gas metal arc
welding. Pt II: The metal // Ibid. — 2007. — 50. — P. 808–
820.
6. , -
- / . . -
, . . , . . . // . -
. — 2007. — 12. — . 14–20.
7. . . . -
: . . . . — .: . .,
1988. — 479 .
8. / . .
, . . , . . , . . -
/ . . . . . — .: ,
1972. — 352 .
9. Knight Ch. J. Theoretical modeling of rapid surface vapori-
zation with back pressure // AIAA J. — 1979. — 17, 5.
— P. 519–523.
10. Nemchinsky V. A. Plasma parameters near a small anode in a
high-pressure arc (gas metal arc welding) // J. Phys. D: Appl.
Phys. — 1994. — 27. — P. 2515–2521.
11. . ., . . -
. — .: , 2003. — 784 .
12. ., ., . -
. — .: , 1990. —
. 1. — 384 .
The mathematical model describing the thermal state of a solid metal wire used as anode in plasma arc spraying of
coatings is suggested. Contribution of different heat sources in the energy balance of the spraying wire is numerically
investigated. The effect of spraying parameters on the distribution of temperature in the wire, melting and evaporation
of its material is analysed.
04.03.2011
«
- »
23–24 2011 .
« - « »
- « -
», 75- 50-
.
: - ,
, ; -
; ,
, , .
:
— , , ;
— , , ;
— ;
— ( );
— ;
— , , , ;
— ;
— ;
— ;
— ;
— .
, -
. . .
.
—
, - -
. 30-
.
, ,
, -34
.
www.svarkainfo.ru.
Email: ogs@uvz.ru +7(3435) 344-266.
+7(3435) 344-266, 344-467, 344-176.
5/2011 11
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102746 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T19:57:07Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Харламов, М.Ю. Кривцун, И.В. Коржик, В.Н. Петров, С.В. 2016-06-12T12:56:11Z 2016-06-12T12:56:11Z 2011 Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении / М.Ю. Харламов, И.В. Кривцун, В.Н. Коржик, С.В. Петров // Автоматическая сварка. — 2011. — № 5 (697). — С. 5-11. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102746 621.793.74 Предложена математическая модель, описывающая тепловое состояние сплошной металлической проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении покрытий. Численно исследован вклад различных источников тепла в энергетический баланс распыляемой проволоки. Проанализировано влияние режимов напыления на распределение температуры в проволоке, плавление и испарение ее материала. The mathematical model describing the thermal state of a solid metal wire used as anode in plasma arc spraying of coatings is suggested. Contribution of different heat sources in the energy balance of the spraying wire is numerically investigated. The effect of spraying parameters on the distribution of temperature in the wire, melting and evaporation of its material is analysed. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Научно-технический раздел Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении Heating and fusion of wire-anode in plasma-arc spraying Article published earlier |
| spellingShingle | Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении Харламов, М.Ю. Кривцун, И.В. Коржик, В.Н. Петров, С.В. Научно-технический раздел |
| title | Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении |
| title_alt | Heating and fusion of wire-anode in plasma-arc spraying |
| title_full | Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении |
| title_fullStr | Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении |
| title_full_unstemmed | Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении |
| title_short | Нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении |
| title_sort | нагрев и плавление проволоки-анода при плазменно-дуговом напылении |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102746 |
| work_keys_str_mv | AT harlamovmû nagreviplavlenieprovolokianodapriplazmennodugovomnapylenii AT krivcuniv nagreviplavlenieprovolokianodapriplazmennodugovomnapylenii AT koržikvn nagreviplavlenieprovolokianodapriplazmennodugovomnapylenii AT petrovsv nagreviplavlenieprovolokianodapriplazmennodugovomnapylenii AT harlamovmû heatingandfusionofwireanodeinplasmaarcspraying AT krivcuniv heatingandfusionofwireanodeinplasmaarcspraying AT koržikvn heatingandfusionofwireanodeinplasmaarcspraying AT petrovsv heatingandfusionofwireanodeinplasmaarcspraying |