ПЛАЗМОВЕ НАГРІВАННЯ РУХОМОЇ ПЛАСТИНИ В ПРОЦЕСІ ФОРМУВАННЯ БІМЕТАЛЕВИХ ЛИСТОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Автор(и)

  • В.П. Лихошва Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0003-3396-9793
  • O.O. Рейнталь Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0009-0003-4595-3948
  • О.П. Шатрава Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0009-0007-2972-1329
  • Р.С. Надашкевич Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)
  • Л.М. Клименко Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0009-0003-8040-205X
  • М. І. Голубчик Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0009-0001-2808-2904

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2025.02.032

Ключові слова:

мікрометалургійна ванна розплаву, концентровані джерела енергії, плазмове джерело нагрівання, плазмова дуга прямої дії, рідкий метал, біметалеві пласкі вироби

Анотація

Дослідження, проведені в цій роботі, спрямовані на оптимізацію технологічної схеми та режимів нагрівання сталевої пластини, яка рухається відносно концентрованого джерела енергії для отримання пласкої поверхневої ванни розплаву в умовах безперервної дії джерела нагрівання. Зусилля авторів були спрямовані на створення математичної моделі, яка відображає реальний фізичний процес плазмового локального нагріву поверхні металевої пластини, а також на пошук методів стабілізації процесу нагрівання, рівномірності його параметрів із метою використання плазмового нагрівання в умовах безперервного технологічного процесу. У роботі представлено результати розрахункових досліджень енергетичних параметрів плазмового струменя, відстані плазмотрона до оброблюваної поверхні та часу дії плазмотрона в зоні обробки або швидкості його переміщення. Встановлені критичні та максимально допустимі режими нагрівання поверхні в  окислювальному середовищі, що задовольняють умовам одержання біметалевих виробів при подальшому заливанні розплаву на неї другого шару та рідкофазного з’єднання шарів. Визначено найраціональніший спосіб рівномірного та сталого поверхневого нагрівання металевої пластини. При заданих умовах обробки визначено критичні значення температурних, часових та геометричних параметрів існування мікрометалургійної ванни на поверхні пластини під дією плазмового джерела нагріву. Визначено також оптимальні параметри нагріву, що підвищують сталість та рівномірність цього процесу, а також забезпечують умови створення пласкої поверхневої мікрометалургійної ванни розплаву достатніх розмірів та часу її існування як необхідних передумов для протікання всього безперервного технологічного процесу виробництва біметалічних та багатошарових виробів.

Біографії авторів

В.П. Лихошва, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

д-р техн. наук, проф., зав. відділу

O.O. Рейнталь, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

канд. техн. наук, наук. співроб.

О.П. Шатрава, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

канд. техн. наук, провідний наук. співроб

Р.С. Надашкевич, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

наук. співроб.

Л.М. Клименко, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

пров. інж.-технолог

М. І. Голубчик, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

пров. інж.

Посилання

Sklyar, V. O. (2014) Innovacionnie I resursosberegauchie technoligii v metallurgii. Textbook. Donetsk: DonNTU, 224 p. [in Russian].

Chepurko, M. I., Ostrenko, V. Ya., Gluskin, N. Ya. et al. (1984). Bimetallicheskie materialy. Leningrad: Shipbuilding, 272 p. [in Russian].

Sirotenko, L. D., Shlykov, E. S., Ablyaz, T. R. (2015). Application of bimetallic materials in mechanical engineering: Modern problems of science and education. 2 (1). URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=20462 [in Russian].

Korol, V. K., Gindelgorn, M. S. (1970). Fundamentals of technology of production of multilayer metals. Moscow: Metallurgy, 237 p. [in Russian].

Bykov, A. (2011). Bimetal production and applications. Steel in Translation. – 2011, Vol.41 (9), 778-786.6.

Shatrava, A. P., Likhoshva, V. P. (2020). Novie metody proizvodstva litih zagotovok iz bimetallicheskih materialov. Foundry production, 2, 25-26 [in Russian].

Shatrava, A. P., Likhoshva, V. P. (2020). Novie metody proizvodstva litih zagotovok iz bimetallicheskih materialov. Foundry production, 2, 25-26 [in Russian].

Korol, V. K., Gindelgorn, M. S. (1970). Fundamentals of technology of production of multilayer metals. Moscow: Metallurgy, 237 p. [in Russian].

Markovsky, E. A., Shatrava, O. P., Oleksenko, I. V., Pelikan, O.A. (2020). Structura ta vlastivosti antifrikciynyh splaviv Fe-Cu-S pisla lasernoi obrobky. Metal and Littya of Ukraine, 4, 19-25 [in Ukrainian].

Likhoshva, V. P., Nadashkevich R. S., Shatrava O. P. (2022) Pidvischennya stslosti procesu poverhnevogo nagrivu plasiny ruhomim plasmovym. Proceedings littya, 2 (148). 16-23 [in Ukrainian].

Lykhoshva, V. R., Lykhoshva, A. V., Savin, V. V., Savina, L. V., Shmatko, O. A., Shatrava, A. P. & Tymoshenko, A. M. (2022). Technological features of stability of bimetallic billets steel-cast iron continuous casting AIP Conference Proceedings 2486, 020013 https://doi.org/10.1063/5.0112310

Plankovsky, S. I., Tsegelnik, E. V., Garin, V. O. (2010). Мodelirovanie techeniy v katodnyh uzlah plasmennogo oborudovaniya pri opisanii dugi obyomnim istochnikom energii. Bulletin of engine building, 1, 8-15 [in Russian].

Kim, Y., Han, J.-G., Kim, Youn J. (2005). Numerical analysis of flow characteristics of an atmospheric plasma torch. Center for advanced plasma surface technology: Sungkyunkwan university. 17 p.13.

Plankovsky, S. I., Tsegelnik, E. V., Ostrovsky, E. K. (2007). Diffusia atmosfernogo vozduha cherez vstrechniy laminarniy potok inertnigi gaza v plasmotrone. Bulletin of the National Tech. University "KPI". Thematic issue: Problems of improving electrical machines and devices. 25, 72- 84 [in Russian].

Rvachev, V. L. (1967). Geometricheskie prilozenia algebry logiki. Kiev: Tekhnika, 212 p. [in Russian].

Murphy, A. B., Arundell, C. J. (1994) Transport coefficients of Argon, Nitrogen, Oxygen, Argon-Nitrogen, and ArgonOxygen Plasmas. Plasma Chemistry and Plasma Processing. Vol. 14 (4), 451-490.

Murphy, A. B. (1995). Transport coefficients of Air, Argon-Air, Nitrogen-Air, and Oxygen-Air Plasmas. Plasma Chemistry and Plasma Processing. Vol. 15 (2), 279-307.

Menart, J., Malik, S. (2002). Net emission coefficients for argon–iron thermal. Journal of Physics D: Applied Physics, Vol. 35, 867-874.

Naghizadeh-Kashani, Y., Cressault, Y., Gleizes, A. (2002). Net emission coefficient of air thermal plasmas Journal of Physics D: Applied Physics,. Vol. 35, 2025-2934.

Dresvin, V. M., Donskoy, A. V., Goldfarb, V. M., Klubnikin, V. S. (1972). Fisica I technical nizcotemperaturnoy plasmy. Moscow: Atomizdat. 352 p. [in Russian].

Chirkin, V. S. (1959). Teplofizicheskie svoystva materialov. Moscow: Fizmatgiz. 356 p. [in Russian].

Kazantseva, N. M., Telegin, A. S., Fedyaeva, L. A. (1991). Тeplofisicheskie svoystva nekotorih marok staley. News of higher educational institutions: Ferrous metallurgy. 7, 86-88 [in Russian].

Downloads

Опубліковано

31-05-2025

Як цитувати

Лихошва, В. ., Рейнталь O. ., Шатрава, О. ., Надашкевич, Р. ., Клименко, Л. ., & Голубчик, М. І. . (2025). ПЛАЗМОВЕ НАГРІВАННЯ РУХОМОЇ ПЛАСТИНИ В ПРОЦЕСІ ФОРМУВАННЯ БІМЕТАЛЕВИХ ЛИСТОВИХ МАТЕРІАЛІВ. Процеси лиття, 160(2), 32–40. https://doi.org/10.15407/plit2025.02.032

Номер

Розділ

НОВІ МЕТОДИ ТА ПРОГРЕСИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ ЛИТТЯ

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають