Mit zunehmender Stromstärke nimmt die Tiefe und Breite der Mantelschicht zu und die Schichthöhe ab. Dies ist auf den Anstieg des Stroms zurückzuführen. Die erzeugte Wärme schmilzt nicht nur das Ummantelungsmetall, sondern auch ein Teil des Substrats schmilzt, es kommt zu einer Vermischung von Ummantelung und Substrat, so dass die Ummantelungsschicht als Ganzes absinkt, was zu einem Anstieg der führt Schmelztiefe nimmt die Schichthöhe ab; und erhöhen Sie den Strom, wodurch der Plasmabogen gröber wird, erhöhen Sie den Temperaturbereich der Wärmequelle, die Ausbreitungsfähigkeit des geschmolzenen Pools im Substrat ist stärker, sodass die Breite des geschmolzenen Pools zunimmt.
1.2 Die Wirkung vonSchweißenGeschwindigkeit beim Formen der geschmolzenen Hüllschicht

Tabelle 3.2 Querschnittsgeometrie geschmolzener Hüllschichten bei unterschiedlichen Schweißgeschwindigkeiten

Mit zunehmender Schweißgeschwindigkeit nimmt die Einschmelztiefe der Mantelschicht ab, die Schichthöhe nimmt zunächst stark ab und wird dann langsam kleiner, die Breite nimmt ab. Wenn die Schweißgeschwindigkeit 4 mm/s beträgt und das Mantelmetall bis zu einem gewissen Grad zunimmt, beträgt die Schmelztiefe 1,17 mm. Zu diesem Zeitpunkt kann der Wärmeeintrag pro Längeneinheit das Grundmaterial nicht weiter schmelzen lassen. die Fusionsmantelschicht stapelt sich weiterhin auf die Höhe der Schichthöhe von 4,34 mm; die Schweißgeschwindigkeit erhöht sich auf 5 mm/s, der Wärmeeintrag pro Längeneinheit und die Drahtvorschubmenge werden reduziert, sodass die Einschmelztiefe, die Schichthöhe und die Breite reduziert werden; Wenn die Schweißgeschwindigkeit, wie oben erwähnt, weiter zunimmt, reicht die Wärmezufuhr zu diesem Zeitpunkt nicht aus, nur ein kleiner Teil des Grundmaterials kann schmelzen, die Höhe der Schmelzplattierungsschicht nimmt zunächst stark ab und wird dann langsam kleiner, die Breite beträgt reduziert. Wenn die Schweißgeschwindigkeit, wie oben erwähnt, weiter zunimmt, reicht die Wärmezufuhr zu diesem Zeitpunkt nicht aus, es kann nur ein kleiner Teil des Grundmaterials geschmolzen werden, die Schmelzplattierungsschicht scheint nicht durchzuhängen, was zu einer stärkeren Reduzierung führt die Einschmelztiefe, während die Schichthöhe weniger reduziert wird.

1.3 Einfluss der Drahtvorschubgeschwindigkeit auf die Formung der Mantelschicht

Tabelle 3.3 Geometrische Abmessungen des Mantelschichtquerschnitts bei unterschiedlichen Drahtvorschubgeschwindigkeiten.

Mit zunehmender Drahtvorschubgeschwindigkeit nimmt die Tiefe und Breite der Mantelschicht ab und die Schichthöhe zu. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass, wenn der Strom und die Schweißgeschwindigkeit sicher sind, die Wärmezufuhr pro Längeneinheit sicher ist und mit der Erhöhung der Drahtvorschubgeschwindigkeit die Menge an Zusatzdraht pro Längeneinheit zunimmt und der Metallbedarf der Umhüllung steigt um mehr Wärme zu absorbieren, und wenn der Wärmeeintrag nicht in der Lage ist, die gesamte Umhüllungsschicht vollständig zu schmelzen, wird der Grundmaterialteil weniger geschmolzen, sodass die Schmelztiefe abnimmt, die Höhe der Schicht zunimmt und die Ausbreitungsfähigkeit der Umhüllung zunimmt Metall in der Nähe des Grundmaterialteils verschlechtert sich, sodass die Breite schnell abnimmt. Die Breite nimmt schnell ab.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die effektiven Prozessparameter der Plasmalichtbogenbeschichtung mit 2205-Duplex-Edelstahlschicht im Bereich von: Strom 90 A bis 110 A, Schweißgeschwindigkeit 4 mm/s bis 6 mm/s, Drahtvorschubgeschwindigkeit 50 mm/s bis 70 mm/s liegen. Die Ionengasdurchflussrate beträgt 1,5 l/min.
2 Basierend auf der Reaktionsoberflächenmethode zur Optimierung der Prozessparameter der Fusionsmantelschichtbildung
Die Antwortoberflächenmethode (Reaktionsoberflächenmethode, RSM) ist eine Kombination aus experimentellem Design und statistischen Methoden zur Optimierung von Testdaten. Aus dem Einflussfaktor und dem Antwortwert können Anpassungsfunktionen und dreidimensionale Oberflächenkarten abgeleitet werden , kann den Einflussfaktor und den Antwortwert der Beziehung zwischen dem tatsächlichen Test intuitiv widerspiegeln und hat eine prädiktive und optimierende Rolle. Basierend auf den oben genannten Gründen wurde RSM im zentralen Verbunddesign (Central Composite Design, CCD) ausgewählt, um ein Prozessoptimierungsprogramm zu entwickeln und den Strom, die Schweißgeschwindigkeit, die Drahtvorschubgeschwindigkeit sowie die Verdünnungsrate der Schmelzmantelschicht und das Seitenverhältnis zu untersuchen die Beziehung zwischen Strom, Schweißgeschwindigkeit, Drahtvorschubgeschwindigkeit und der Verdünnungsrate der Schmelzumhüllungsschicht sowie mathematische Modellierung, abgeleitet aus den Prozessparametern und der Verdünnungsrate, Aspektverhältnis der Funktion, um die Vorhersage der Qualität der Schmelzumhüllungsschicht zu erreichen.

2.1 Der Einfluss von Prozessparametern auf die Verdünnungsrate der Mantelschicht.

Tabelle 3.8 Ergebnisse und Überprüfung der Prozessoptimierung