автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.14, диссертация на тему:Исследование процесса ЭВФ-напыления покрытий из порошковых материалов и разработка технологии для применения в приборо- и машиностроении

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. К.Э.ЦИОЛКОВСКОГО -р г ^ОС^ЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

2 7 РНЯ 199?

На правах рукописи Сахаров Константин Александрович •

УДК 621.793

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭВФ-НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ПРИБОРО- И МАШИНОСТРОЕНИИ

Специальность 05.11.14 Технология приборостроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1996

Работа выполнена на кафедре "Технология производства приборов систем управления летательных аппаратов" МАТИ им К.Э. Циолковско - Российского государственного технологического университета.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Гольдберг Марк Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Рогожин Валентин Михайлович кандидат технических наук, профессор Бобров Геннадий Васильевич

Ведущая организация:

Национальный институт авиационных технологий

Защита диссертации состоится " // " ¡р&бр&М\99jr. в !]±_ часов * заседании Диссертационного Совета К.063,56.03 в МАТИ им К.Э. Цио. ковского - Российском государственном технологическом университете г адресу:

109240, г. Москва, ул. Николоямская, 13, ауд. 215, тел. 915-54-41.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

*

Автореферат разослан "ЗУ " АШЩ 1996 г.

Ученый секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Использование в современном приборо- и машиностроении деталей, работающих при высоких температурах, скоростях, и в агрессивных средах приводит к необходимости модификации их рабочих поверхностей. Аналогичную задачу приходится решать при изготовлении обрабатывающего инструмента.

Для решения этих задач в современном производстве успешно используются различные методы модификации поверхностей, в том числе технологии напыления. Наиболее перспективными являются методы, основанные на применении высокоэнергетических источников (плазменный и детонационный методы), что позволяет достичь новых качественных результатов.

Одним из перспективных источников энергии для реализации процесса напыления является электрический взрыв проводников (ЭВП).

Образование в процессе взрыва области плотной металлической плазмы, с температурой, достигающей 10000 К, которая с высокой скоростью (~2000 м/с) расширяется в окружающее пространство может обеспечить разогрев частиц практически любого материала (включая тугоплавкие) до температур плавления и выше, а также их разгон до скоростей, обеспечивающих формирование плотного покрытия с высокой адгезионной прочностью. При этом транспортировка частиц производится плазменным потоком, что препятсвует их охлаждению.

Воздействие на обрабатываемую поверхность ударной волны, возникающей при реализации процесса в воздушной среде обеспечивает ее активацию, причем отрыв ударной волны от фронта основного потока, приводит к тому, что процесс напыления протекает в "квазивакуумных" условиях, что, в свою очередь, препятствует окислению напыляемого материала.

Высокий коэффициент преобразования энергии (до 85%) и импульсный характер ЭВП, обеспечивают малую энергоемкость процесса, а длительность импульса в пределах 1 - 2 мс препятствует тепловой деформации деталей.

Однако, при использовании явления ЭВП в технологических целях . важную роль играет конфигурация взрываемого проводника. Использование, в этом случае, проводника в виде диска из фольги позволяет более эффективно воздействовать на частицы напыляемого материала. Подобная ситуация приводит к необходимости выбора оптимальной конфигурации проводника и разработки основ применения энергии ЭВП в технологии напыления.

Цель работы. Целью настоящей работы является разработка физико-технологических основ применения метода ЭВП-напыления для использования в приборо- и машиностроении, а также создание технологического оборудования для его реализации.

Для достижения поставленной цели необходимо было разработать экспериментальное оборудование, позволяющее в широких пределах изме-

нять характеристики процесса; провести комплекс теоретических и экспериментальных исследований для определения основных физических закономерностей процесса ЭВП-напыления; создать математическую модель ЭВП-напыления, позволяющую прогнозировать параметры получаемого покрытия и управлять его качеством; исследовать физико-механические и эксплуатационные свойства получаемых покрытий; определить оптимальные технологические режимы процесса ЭВФ-напыления для различных групп материалов покрытия и обрабатываемой поверхности; разработать методики проектирования оборудования для напыления, обеспечивающие оптимальные режимы технологического процесса.

Методы исследований. Теоретические исследования выполнены с применением теории тепломассопереноса, электро- и газодинамики, математического моделирования и численных методов расчета.

В экспериментальных исследованиях использованы специальные методы измерения импульсных токов, скоростной фотосъемки, а также металлографического и рентгеноструктурного анализа.

Научная новизна работы заключается в разработке математических моделей ЭВП, процесса взаимодействия частиц напыляемого порошка с потоком продуктов взрыва и обрабатываемой поверхностью при формировании покрытия, а также создания на их базе обобщенной модели ЭВП-напыления, позволяющей определить температуру и скорость потока продуктов взрыва и частиц напыляемого порошка, а также структуру межфазной зоны системы "покрытие-основа", а, следовательно, уровень внутрен-

них напряжений и адгезию покрытия; в уточнении отдельных аспектов фи зической картины процесса и степени влияния на нее технологических па раметров.

Практическая ценность работы состоит в обосновании возможност создания высокопроизводительной технологии для нанесения покрытий и порошковых материалов на детали приборо- и машиностроения, базг рующейся на использовании энергии ЭВП. При этом, определена степен влияния конструктивно-технологических факторов процесс (электрических параметров разрядного контура, взрываемой фольги, сс пла ЭВФ-ускорителя и дозы навески напыляемого порошка) на структур и параметры покрытия; разработана методика выбора конструктивны параметров оборудования для ЭВФ-напыления, определены особенност эксплуатации наиболее нагруженных узлов установки; созданы основнь конструктивные схемы промышленной ЭВФ-установки и изготовле опытный образец; показана возможность применения ЭВФ-напыления дл нанесения износостойких и твердосплавных покрытий на пуансоны шта\ пов, фрезы, резцы, а также для восстановления изношенных поверхносте (челноки швейных машин, зенкеры). Результаты исследования напыле! ных образцов подтверждены техническими актами испытаний.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работ докладывались и обсуждались на Российской научно-технической конф "ренции "Новые материалы и технологии машиностроения" (Москва, 199

1994, 1995 гг.). Основные исследования представленные в работе, выполнялись в рамках целевого гранта РФФИ № 95-01-00538.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе 1 авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 89 наименований и четырех приложений. Работа содержит 202 страницы основного текста, 84 страницы иллюстраций и приложение на 20 страницах.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы, определяются возможные области применения разрабатываемого метода, формулируются цель и задачи исследований.

В первой главе проведен сравнительный анализ промышленных ме- . тодов напыления, который показал, что наилучшие характеристики имеют методы, использующие высокоэнергетические источники (плазменный и детонационный методы). При этом перспективным. источником энергии для разработки новых технологий напыления может быть электрический взрыв проводников (ЭВП).

На основе анализа ЭВП, как физического явления, установлено, что образование при взрыве плазменной области расширяющейся с высокой скоростью в окружающее пространство, может быть использовано для нагрева и ускорения частиц порошка, вносимых в зону ЭВП, из которых в дальнейшем формируется покрытие. Выявлено, что значительное влияние

на физическую картину взрыва оказывает конфигурация проводника. ; казано,что оптимальные с технологических позиций характеристики п цесса ЭВП могут быть достигнуты при использовании проводника в в диска из фольги и коаксиальном характере взрыва. Общие аспекты ана за явления ЭВП рассмотрены в работах Нэрна Е., Чейза В., Гревцева Н, Гольдберга М.М. и др.

С учетом конфигурации взрываемого проводника определяется щая структура устройства для реализации процесса напыления, предел ляющая собой торцевой коаксиальный ускоритель плазмы, инициируем, электрическим взрывом фольги (ЭВФ). При этом установлено, что блí даря созданию в сверхзвуковом потоке продуктов взр: "квазивакуумной" области, возможно проведение напыления в ооыч! атмосферных условиях.

Приводится анализ возможных областей применения метода Э1 напыления х учетом сопровождающих его явлений. Определены задач методы исследований, научная новизна и практическая ценность работь Во второй главе проведено теоретическое исследование прош ЭВФ-напыления и математическое моделирование его основных стадий Физическая картина ЭВФ-напыления может быть представлена последовательность перекрывающих друг друга во времени фаз. При у взрывообразное плавление и испарение проводника сопровождается <| мированием ударной волны в окружающей среде, после чего за счет на! ва и ионизации паров фольги образуется пароплазменная смесь продук

взрыва истекающая из сопла ЭВФ-ускорителя. Одновременно с этим начинается разгон и нагрев частиц напыляемого порошка. Обрабатываемая поверхность подвергается воздействию ударной волные и переднего фронта потока продуктов взрыва, а затем формируется покрытие из частиц напыляемого порошка.

Разработана математическая модель процесса ЭВФ, позволяющая в зависимости, от параметров разрядного контура (Я, Ь, С) ЭВФ-установки, конфигурации сопла ускорителя и физических характеристик взрываемой фольги, определять скорость и температуру образующегося при ЭВФ па-роплазменного потока для различных режимов напыления. В модели предполагается стационарность процессов в ускорителе в течение коротких промежутков времени (5-10 мкс), что позволяет существенно упростить-модель и сократить объем расчетов. Кроме того, одним из допущений модели является соответствие разрядного тока при ЭВФ, закону затухающих колебаний:

где Ш - напряжение заряда накопителей; Ь - индуктивность контура; С - емкость контура; К - активное сопротивление контура; Т - период колебаний тока,

(1)

При расчете модели определяется величина энергии, затрачиваемо на плавление и испарение фольги:

Е(1)= }1Ш(С)А, (2)

о

а с учетом магнитодинамического давления действующего на взрь ваемую фольгу - скорость ударной волны.

Предполагается, что до выхода ударной волны за срез сопла ускор! теля истечения не происходит, а энергия к продуктам взрыва продолжае подводиться, благодаря чему можно определить температуру и давлени смеси продуктов ЭВФ перед истечением:

т - твСр +шФСр ФГ" и

чм~ (у/

тв<-Р в+тф*~Р ф

где СрВ, СРф - удельные теплоемкости воздуха и фольги; тв, гпф - масса воздуха и фольги внутри ускорителя; Те, Ткнп - температура воздуха и температура кипения материал

фольги.

300.(1 + ")<т>)

Выходными параметрами модели являются температура, скорость давление потока продуктов взрыва на срезе сопла ускорителя, определяв мые как:

2Т

Тсс = —, ' (5)

5 (К + 1)

где к - показатель адиабаты.

У: р — т/к^-Т: р >

где Я - газовая постоянная.

Рс

(7)

При расчете не учитывается противодавление наружного воздуха, так как процесс идет в "квазивакуумных" условиях.

Математическая модель взаимодействия частиц напыляемого порошка с потоком продуктов ЭВФ позволяет получить зависимости скорости и температуры частиц от дистанции напыления, что дает возможность прогнозировать теплофизические параметры частиц в момент контакта с обрабатываемой поверхностью.

В разработанной модели предполагается, что происходит нагрев и -ускорение твердых сферических частиц или капель диаметром с! в полубесконечном потоке газа с постоянными параметрами, ограниченном с одной стороны фронтом ударной волны. При этом ударная волна движется с постоянной скоростью по покоящемуся газу (то есть резкое изменение скорости, плотности и температуры в эпицентре взрыва не учитывается). Объемная и массовая доля частиц малы и сами частицы не оказывают влияния на течение газа; ширина зон тепловой и скоростной релаксации частиц за фронтом ударной волны много больше размеров частиц и расстояний между ними; текущий газ является идеальным ( тепловые и диффу-

зионные потоки внутри газовой фазы отсутствуют) и калорически совер шенным, т.е. применимо уравнение Менделеева-Клайперона, а показател: адиабаты является величиной постоянной; удельная теплоемкость частш постоянна; деформация, дробление и столкновение частиц, а также фазо вые переходы отсутствуют; вследствии высокой температуры и малых раз меров распределение температуры по сечению частицы в каждый момен* времени однородно.

С учетом указанных допущений математическая модель будет пред ставлять собой систему уравнений:

тт йи2 г

ах

тгС1иг£-Ч

начальные условия: при х=0 . и2=0,Т2=ТО2, где пи - масса частицы; иг - скорость частицы; Сг - теплоемкость частицы;

х - координата частицы, отсчитываемая от фольги; Тг - температура частицы; Г - сила аэродинамического сопротивления; Я - тепловой поток от газа к частицам; То2 - температура частиц до начала процесса.

(8)

В работе представлена математическая модель межфазного взаимодействия частиц напыляемого порошка с обрабатываемой поверхностью, позволяющая определить толщину и химический состав межфазной зоны в зависимости от температуры частиц порошка в момент контакта с основой и времени воздействия. При решении задачи предполагается, что поток продуктов взрыва и частиц напыляемого материала представляет собой равномерную смесь и является осесимметричным с Гауссовским распределением температуры в направлении перпендикулярном его оси, при этом существует интервал времени I, в течение которого температуру на поверхности основы можно считать постоянной.

Модель предполагает описание тепломассопереноса на границе зоны межфазного взаимодействия с расплавленным материалом покрытия и с поверхностью основы. Уравнения тепломассопереноса на границе "покрытие - межфазная зона": 50:

—- = а: • А© :

Зт (9)

ЭСТ: ' • ^

—¿а О,-Да,

5т 1 1

где ©] и Ст] - относительные температура и концентрация; Ц - коэффициент диффузии;

3=1,2-

и "межфазная зона - основа":

14 «5ср

15т

где <р - объемная концентрация твердой фазы;

С} и р( - средняя удельная теплоемкость и плотность; X} - коэффициент теплопроводности; Ь - удельная теплота плавления; х - коэффициент распределения примеси. Синтез разработанных моделей дает возможность получить обо щенную модель процесса ЭВФ-напыления, позволяющую в зависимое-от параметров разрядного контура ЭВФ-установки, конфигурации сот ускорителя, физическо-механических характеристик взрываемой фольги напыляемого порошка, определять толщину и структуру зоны межфазно! взаимодействия материалов покрытия и основы, что дает возможное прогнозировать уровень внутренних напряжений в покрытии и его адг зионные характеристики.

В третьей главе приводится анализ технологических параметров пр цесса напыления, дается описание разработанной экспериментальнс установки с комплексом научного оборудования, а также описание пров денных экспериментальных исследований.

Основными технологическими параметрами процесса являются х рактеристики разрядного контура установки, определяющие величш подводимой к напыляемому порошку энергии; конструктивные параме

ры сопла ускорителя, определяющие конфигурацию потока, его плотность и дальнобойность, а также характеристики напыляемого порошка ( материал и доза навески) и обрабатываемой поверхности ( материал и шероховатость). Исследование и анализ параметров процесса позволяет выработать технологические рекомендации для промышленного применения ЭВФ-напыления.

Далее приводится описание экспериментальных исследований энергетических характеристик ЭВФ. Критерием оценки процесса ЭВФ-напыления были выбраны энергия и длительность взрыва, для чего измерялись величины тока и напряжения разряда. В связи с высокой скоростью процесса и значительными амплитудами тока и напряжения потребовалось изготовлений специальных токоизмерительного пояса Роговского и омического делителя напряжения. Исследования показали, что КПД процесса преобразования энергии накопителей в разряд достигает 85 %, при этом основное влияние на энергию разряда оказывает напряжение заряда накопителей. При ЭВФ в коаксиальном торцевом ускорителе отсутствует "пауза тока", характерная для взрыва проволочек.

Проведены экспериментальные исследования процесса истечения продуктов ЭВФ и напыляемого порошка из сопел ЭВФ-ускорителя. При этом использовались компрессионные, цилиндрические, цилиндрическо-компрессионные сопла и сопла типа "сопла Лаваля". Исследования проводились с помощью статических фотографий и скоростной фотосъемки с помощью камеры СФР-2М. Исследования показали, что при использова-

нии сопел компрессионной и цилиндрическо-компрессионной формы фор мируется поток с плотной центральной областью. Сопла типа "сопла Ла валя" формируют поток, распространяющийся на большее расстояние, I равномерным распределением плотности по сечению. Использование ци линдрических сопел приводит к созданию неравномерного по сечению по тока с более плотной периферийной зоной. Проведенные эксперименть позволили определить возможную дистанцию напыления для различны; сопел (20- 30 мм для компрессионных и 40 - 50 мм для сопел типа "сопл; Лаваля"). Дополнительно были проведены исследования скоростных ха рактеристик потока продуктов ЭВФ, которые показали, что скоросп фронта потока достигает 3200 м/с на срезе сопла для компрессионных со пел, и 1600 м/с у сопел типа "сопла Лаваля".

Исследования единичного пятна напыления показали, что пятно формируемое за один импульс, может состоять из нескольких перекры вающих друг друга зон: периферийную - зона теплового воздействия по тока с тонким покрытием сконденсировавшимся из паров напыляемогс порошка и материала фольги; среднюю - основная зона покрытия и: сплавленных частиц напыляемого порошка; центральную - небольшая зона из крупных спеченных между собой частиц.

При использовании сопел различной конфигурации структура пятнг может меняться: компрессионные сопла формируют пятно с толстой сред ней зоной небольшого диаметра ( 10 - 15 мм), сопла типа "сопла Лаваля' обеспечивают формирование равномерного по толщине пятна с диаметром

средней зоны до 40 мм. Цилиндрическое сопло не может использоваться при напылении, т.к. образует пятно кольцевой формы. Центральная зона пятна при правильном подборе дистанции и дозы навески порошка не формируется, а периферийная зона у компрессионных сопел составляет около 5 мм, а у сопел типа "сопла Лаваля" не превышает 2 мм.

Кроме того, на структуру пятна оказывает влияние конфигурация обрабатываемой поверхности. При обработке цилиндрической поверхности возможно изменение диаметра пятна, т.к. по отношению к отдельным участкам обрабатываемой поверхности поток частиц напыляемого материала направлен по касательной и покрытие не формируется. Тем не менее, изменение диаметра пятна составляет 2-3 мм, что не оказывает существенного влияния на производительность процесса напыления. При обработке фасонных поверхностей отражение частиц напыляемого материала от элементов поверхности может привести к увеличению толщины покрытия.

Были проведены исследования адгезионной прочности покрытия, которые показали, что медное покрытие при обработке поверхности с шероховатостью 11а - 0.63 мкм, формируется с адгезией 45 МПа, покрытие из ВН-20 - 30 МПа, а покрытие из самофлюсующегося сплава НХ15СР - с адгезией - 70 МПа.

Напыление на поверхность после струйно-корундовой обработки приводит к увеличению адгезии на 20 - 30 %.

Исследования влияния дозы навески напыляемого порошка показал наличие оптимума в области 300 мг, при этом коэффициент использовани порошка составляет около 30 % для медного порошка и 60 % для порошк ВН-20.

Исследования структуры покрытий из различных материалов провс дились методами металлографического и рентгеноструктурного анализ; Полученные покрытия характеризуются низкой пористостью и отсутсвие. внутренних дефектов. Толщина покрытия достигает 800 - 1200 мкм за оди импульс.

Кроме того, в работе приведены примеры технологического исполе зования метода ЭВФ-напыления при обработке режущего инструмент (фрезы, пуансоны штампов) и восстановлении изношенных поверхносте деталей и инструмента (челноки швейных машин, зенкеры).

Четвертая глава посвящена разработке оборудования для ЭВ<1 напыления. На основе проведенных исследований разработана методик выбора конструктивных параметров оборудования в зависимости от тре бований к покрытию.

В работе представлено описание структурной и основных констру* тивных схем разработанной и изготовленной опытной промышленно ЭВФ-установки. Установка собрана на базе автоматической линии, упраг ленпе механическими элементами осуществляется с помощью командоаг Парата. Необходимый для ЭВФ импульс энергии формируется с помощы генератора импульсных токов.

Производительность разработанной установки составляет при частоте следования импульсов 0.1 Гц и коэффициенте перекрытия пятен 1/3 - 0.05 м2/ч.

Кроме того, проведен экспериментальный анализ износа наиболее нагруженных частей ЭВФ-ускорителя и коммутатора, что позволило выбрать оптимальные материалы для их изготовления.

В заключении представлены основные результаты работы, научная новизна и практическая ценность, результаты по апробации работы, а также дана общая характеристика разработанного метода нанесения покрытий.

В приложении приведены программы расчета разработанных математических моделей и результаты испытаний промышленных образцов после ЭВФ-обработки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. На основании анализа литературных данных определено место ЭВФ-напыления среди других процессов модификации поверхностей, его основные преимущества и перспективы использования. Проведен анализ . возможных областей применения метода для обработки деталей приборо-и машиностроения и инструмента.

2. Определены конструктивно-технологические факторы, оказывающие влияние на параметры процесса, что дало возможность сформировать обобщенную физическую картину ЭВФ-напыления, включающую: электрический взрыв фольги, нагрев и ускорение частиц напыляемого по-

рошка потоком продуктов ЭБФ и взаимодействие частиц напыляемог порошка с основой при формировании покрытия.

3. Разработана математическая модель процесса ЭВФ, позволяюща в зависимости, от параметров разрядного контура ЭВФ-установки, ко! фигурации сопла ускорителя и физических характеристик взрываемо фольги, определять скорость и температуру образующегося при ЭВФ ш роплазменного потока для различных режимов напыления.

4. Создана математическая модель взаимодействия частиц напылж мого порошка с потоком продуктов ЭВФ. Получены зависимости скоро( ти и температуры частиц от дистанции напыления, что позволяет прогнс зировать теплофизические параметры частиц в момент контакта с обраб; тываемой поверхностью.

5. Разработана математическая модель межфазного взаимодействи частиц напыляемого порошка с обрабатываемой поверхностью. Получен! зависимости толщины и химического состава межфазной зоны от темперг туры частиц порошка в момент контакта с основой и времени воздействия

6. Создана единая обобщенная модель ЭВФ-напыления и пакет пp^ кладных программ для ее решения. Использование модели позволяет прс гнозировать уровень внутренних напряжений в системе "покрытие-основа и адгезионные характеристики покрытия.

7. Разработана методика и проведены экспериментальные исследовг .ния энергетических характеристик ЭВФ-напыления. Определена степей влияния различных технологических факторов на величину выделяющей

в процессе напыления энергии. Установлено, что КПД преобразования энергии при ЭВФ достигает 85 %. Уточнены отдельные аспекты физической картины процесса.

8. Создана методика и проведены экспериментальные исследования закономерностей истечения двухфазных потоков из сопел различной конфигурации в зависимости от режимов напыления. Определены скоростные характеристики процесса, позволившие уточнить отдельные фазы физической модели ЭВФ-напыления. Установлено, что газодинамические параметры потока продуктов взрыва определяются конфигурацией сопла ЭВФ-ускорителя. Скорость потока составляет около 1600 м/с для сопел типа "сопла Лаваля" и 3000 м/с для компрессионных сопел. Стабильность газодинамических характеристик сопел типа "сопла Лаваля" позволяет увеличить дистанцию напыления до 40 - 50 мм, в отличие от компрессионных сопел, где дистанция составляет 20 - 30 мм.

9. Разработана методика и проведены экспериментальные исследования особенностей формирования единичного пятна напыления. Определены геометрические параметры пятна в зависимости от применяемого сопла. Диаметр пятна напыления составляет около 10 - 15 мм для компрессионных сопел и достигает 40 мм у сопел типа "сопла Лаваля". Толщина покрытия меняется от 0.1 - 0.2 мм у сопел типа "сопла Лаваля", до 0.8 -1.2 мм у компрессионных сопел. Исследование зависимости коэффициента использования напыляемого порошка для различных материалов и дозы навески позволило оптимизировать эти параметры.

10. Методами металлографического и рентгеноструктурного анализ исследована внутренняя структура системы покрытие-основа. Исследова ния показали возможность формирования плотного толстослойного пс крытия (до 1.5 мм) из порошковых материалов, при этом в покрытии н обнаружено примеси материала фольги. Адгезионная прочность покрыта достигает 70 - 85 МПа.

11. На основе проведенных исследований разработана методика про ектирования оборудования для ЭВФ-напыления, позволяющая оптимизи ровать его конструктивные параметры в зависимости от решаемых зада1 Исследованы особенности эксплуатации ЭВФ-оборудования, выявлеш наиболее нагруженные узлы и определены пути их совершенствование Разработан и изготовлен опытный образец промышленной установки.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих рабо

тах:

1. Гольдберг М.М., Остроухов H.H., Виноградов К.Ю., Сахаро: К.А., Серебряный В.Г, Математическая модель истечения потока плазм£ из ствола ЭВФ-ускорителя. //Деп. в ВИНИТИ, № 6924 - В89, 1989.

2. Гольдберг М.М., Гагиев А.Б., Остроухов H.H., Виноградов К.Ю. Сахаров К.А., Серебряный В.Г. Исследование процесса нанесения покры тий методом электрического взрыва фольги. // Деп. в ВИНИТИ, № 2247 В90, 1990.

3. Гольдберг М.М., Могильная Т.Ю., Виноградов К.Ю., Сахаро; К.А., Петрушинин Е.Ю. Математическая модель взаимодействия продук

тов ЭВФ с хрупкой подложкой при формировании покрытия. // Деп. в ВИНИТИ, № 428-В91, 1991.

4. Гольдберг М.М., Миркин Л.И., Галкин В.И., Виноградов К.Ю., Сахаров К.А., Серебряный В.Г. Металлизация ферритов с помощью электрического взрыва фольги. // Авиационная промышленность, 1992, № 3, с. 27 - 29.

5. Гольдберг М.М., Остроухов H.H., Виноградов К.Ю., Сахаров К.А., Серебряный В.Г. Способ нанесения покрытий из порошковых материалов. // Авторское свидетельство № 1829443 AI С23 С14/48,1992.

6. Гольдберг М.М., Сахаров К.А. Модификация поверхностей методом электрического взрыва фольги. // Тезисы доклада Российской НТК "Новые материалы и технологии машиностроения, Москва, 1992, с. 9.

7. Гольдберг М.М., Сахаров К.А. Структура металлических поверхностей после воздействия импульсных плазменных струй, образованных электрическим взрывом фольги. // ФиХОМ, 1993, № 5, с. 74 - 78.

8. Гольдберг М.М., Сахаров К.А. Исследование энергетических характеристик процесса ЭВФ-напыления. // Тезисы доклада Российской НТК "Новые материалы и технологии машиностроения, Москва, 1994, с. 34.

9. Гольдберг М.М., Сахаров К.А., Нефедов B.C. Исследование закономерностей формирования единичного пятна напыления при ЭВФ-обработке. // Тезисы доклада Российской НТК "Новые материалы и техно-гии машиностроения, Москва, 1995, с. 24.