Исследование процессов индукционного нагрева стальной заготовки с оплавлением коррозионно-стойкого покрытия с учетом двух точек Кюри

С. С. Кондрашов; М. А. Федин; А. В. Кувалдин; А. Р. Лепешкин; И. Е. Жмурко

doi:10.34831/EP.2023.31.38.006

Исследование процессов индукционного нагрева стальной заготовки с оплавлением коррозионно-стойкого покрытия с учетом двух точек Кюри

С. С. Кондрашов, М. А. Федин, А. В. Кувалдин, А. Р. Лепешкин, И. Е. Жмурко

Аннотация

Разработана технология оплавления напыленного коррозионно-стойкого покрытия при индукционном нагреве стальной цилиндрической заготовки с указанным покрытием в условиях вращения. Выбраны частота тока и другие параметры индукционной установки повышенной частоты для обеспечения максимального тепловыделения в коррозионностойком покрытии при его оплавлении на поверхности стальной цилиндрической заготовки. Проведены расчеты и исследования поверхностных распределений плотности тока и температуры по длине заготовки при индукционном нагреве. Выполнены расчетные и экспериментальные исследования индукционного нагрева, теплового и термонапряженного состояния стальной заготовки с покрытием. Проведено сравнение расчетной и экспериментальной кривых нагрева поверхности стальной заготовки с покрытием с учетом двух точек Кюри. Анализ результатов показывает, что термонапряжения, возникающие в заготовке, не влияют на технологический процесс индукционного нагрева заготовки с оплавлением покрытия.

Ключевые слова

индукционный нагрев, стальная заготовка, защитные покрытия, точка Кюри, термонапряжения, режим работы, частота тока, электрические характеристики, установка

Полный текст:

PDF

Литература

Кудинов, В. В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование / В. В. Кудинов, Г. В. Бобров. — М.: Металлургия, 1992. — 432 с.

Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник. Под ред. А. А. Герасименко. — М.: Машиностроение, 1987. Т. 1. — 688 с.

Kuvaldin, A. B. Simulation of thermal state of parts with ceramic coatings in a high frequency electromagnetic field / A. B. Kuvaldin, A. R. Lepeshkin, O. I. Ilyinskaya, M. A. Fedin, A. O. Kuleshov // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. — 2021. — V. 85. — No. 12. — Рр. 1507 – 1509.

Коррозионная стойкость оборудования химических производств: Способы защиты оборудования от коррозии. Справ. изд. / Под ред. Б. В. Строкана, А. М. Сухотина. — Л.: Химия, 1987. — 280 с.

Балдаев, Л. Х. Газотермическое напыление: учебное пособие / Л. Х. Балдаев, В. Н. Борисов, В. А. Вахалин; Под общ. ред. Л. X. Балдаева. — М.: Маркет ДС, 2007. — 344 с.

Смирнова, Е. А. Методы обработки самофлюсующихся покрытий. Индукционное оплавление / Е. А. Смирнова // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. — 2011. — № 4 (135). — С. 258 – 262.

Рудницкий, А. Ю. Технология получения износостойких покрытий газопламенным напылением с последующей индукционной закалкой / А. Ю. Рудницкий // Сборник научных статей по материалам VI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные научные исследования: инноватика в современном мире». Уфа. — 2021. — С. 37 – 44.

Федин, М. А. Разработка методики расчета индукционной установки для оплавления коррозионностойких покрытий / М. А. Федин, А. Б. Кувалдин и др. // Фёдоровские чтения — 2020: L Междунар. научно-практич. конф. с элементами научной школы. — М.: Издательский дом МЭИ, 2020. — С. 139 – 146.

Кондрашов, С. С. Применение индукционного нагрева для оплавления напыленного коррозионностойкого покрытия / С. С., Кондрашов, А. О. Кулешов, М. А. Федин. Наука. Технологии. Инновации. Сборник научных трудов в 9 ч. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. — С. 54 – 58.

Кувалдин, А. Б. Скоростные режимы индукционного нагрева и термонапряжения в изделиях: монография / А. Б. Кувалдин, А. Р. Лепешкин. — М.: ИНФРА-М, 2019. — 273 с.

Fedin, M. Calculation of the Process of Induction Melting of Corrosion-Resistant Coatings / M. Fedin, A. Kuvaldin, S. Kondrashov. 450 – 454. 2021. DOI: 10.1109/UralCon52005.2021.9559422.

Кондрашов, С. С. Моделирование процесса индукционного нагрева для оплавления защитных покрытий, обеспечивающих защиту деталей механизмов от воздействия агрессивных сред, высоких температур и давлений в программном комплексе Comsol Multiphysics / С. С. Кондрашов, М. А. Федин, А. Б. Кувалдин, С. А. Федина, Б. Чень // Фёдоровские чтения — 2022: LII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием / Под общ. ред. Ю. В. Матюниной. — М.: Издательский дом МЭИ, 2022. — С. 117 – 124.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.31.38.006