ConclusionsIn a wire-arc spray syst

Conclusions
In a wire-arc spray system (such as Sulzer-Metco’s ValuArc 200, which was used in this
study), particles are formed by atomization of molten metal from the tips of two consumable
wires between which an electric arc is struck. A cross-flow atomizing gas accelerates the
detached particles towards a substrate on which a protective coating is formed by deposition of
these particles.
In this study, arc voltage and arc current were experimentally measured at different
operating conditions. The measured data were analyzed to find the energy delivered to unit mass
of the fed material, and to estimate aluminum evaporation. Arc voltage fluctuations were also
looked at, and analyzed to obtain an estimate of the size of primary atomizations from the wires.
It is well known that the arc attaches to the anode over a much larger area that the
cathode and, consequentially, particles separating from the anode are larger than those from the
cathode. The sizes of these primary detachments were estimated using computational fluid
123
dynamics and simplified models of arc and particle-breakup. These simplified models were
based on the information obtained from pictures of the arc (taken with Nikon E3 digital camera)
and pictures of metal detachment (taken with a custom-made UV camera with Nitrogen laser
illumination).
Shortly after primary atomization, the detached particles break up into smaller particles
(undergo secondary atomizations). These in-flight particles are a mixture of cathodic and anodic
particles. Although mixed, an algorithm was presented to identify the size distributions of the
two sets of particles. The presented algorithm assumes that both anodic and cathodic particles
follow a log-normal distribution. This assumption was also validated by spraying magnetic and
non-magnetic materials (as anode and cathode), and separating the resultant particles.
The presented separation-algorithm provides a tool to study effects of operating
parameters on each of the anodic or cathodic set of particles. Experiments showed that increasing
the atomizing gas pressure decreased the size of both anodic and cathodic particles, while
changing wire-feed-rate and operating voltage did not change particle size significantly.
Axial variations (along the spray plume) of particle velocity and temperature were also
investigated. While aluminum particles decelerate as they move towards the substrate (as
expected), their temperature remains almost constant. This was explained by analyzing the
exothermic oxidation of the surface of aluminum particles. The presented explanation was also
verified by spraying aluminum with nitrogen as atomizing gas (to prevent oxidation).
Also, effects of substrate temperature and spray velocity on the properties of aluminum
splats and coatings deposited on mirror-polished steel surfaces were studied. As substrate
temperature was increased droplets no longer splashed, but formed disk shaped splats.
Aluminum particles sprayed with an average velocity of 109 m/s had a transition temperature of
230°C; particles sprayed with an average velocity of 131 m/s had a transition temperature of
124
200°C; particles sprayed with an average velocity of 143 m/s had a transition temperature of
140°C.
In addition, coating porosity levels were measured (less than 5% for all coatings
produced). Raising substrate temperature reduced the size and density of voids at the
coating/substrate interface, and also increased deposition efficiency and adhesion strength of
coatings.
By conducting the studies on a mirror-polished surface, the effect of surface roughness on
splashing was eliminated, allowing focusing on other phenomena that promote splashing.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทสรุป
ในระบบสเปรย์อาร์คลวด (เช่น Sulzer Metco ValuArc 200 ซึ่งถูกใช้ในนี้
ศึกษา), อนุภาคเกิดขึ้น โดยแยกเป็นอะตอมของโลหะหลอมเหลวจากเคล็ดลับของบริโภคสอง
สายระหว่างที่ไฟฟ้าส่วนโค้งจะหลง เพิ่มความเร็วการไหลข้ามฝอยก๊าซ
ต่อกับพื้นผิวที่เคลือบป้องกันจะเกิดขึ้นจากการสะสมของอนุภาคเดี่ยว
อนุภาคเหล่านี้
ในการศึกษานี้ แรงดันไฟฟ้าส่วนโค้งและส่วนโค้งปัจจุบันมี experimentally วัดที่แตกต่าง
ปฏิบัติเงื่อนไข ข้อมูลที่วัดได้วิเคราะห์หาพลังงานที่ส่งไปหน่วยมวล
วัสดุเลี้ยงดู และประเมินอลูมิเนียมระเหย ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าอาร์คแนะ
มอง และวิเคราะห์เพื่อขอรับการประเมินขนาดของหลัก atomizations จากสายไฟ
เป็นที่รู้จักว่า อาร์คแนบกับขั้วบวกผ่านพื้นที่มีขนาดใหญ่มากที่
แคโทดและ consequentially แยกจากขั้วบวกอนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าจาก
แคโทด ขนาดของหน่วยหลักเหล่านี้ได้ประเมินโดยใช้ของไหลเชิงคำนวณ
123
dynamics และภาษาแบบส่วนโค้งและอนุภาคแบ่ง โมเดลเหล่านี้ง่ายขึ้น
ตามข้อมูลที่ได้จากภาพของอาร์ค (ถ่าย ด้วยกล้องดิจิตอล Nikon E3)
และรูปภาพของการปลดโลหะ (ถ่าย ด้วยกล้อง UV ตาม ด้วยเลเซอร์ไนโตรเจน
รัศมี) .
หลังจากแยกเป็นอะตอมหลัก อนุภาคเดี่ยวแบ่งอนุภาคเล็ก
(undergo secondary atomizations) อนุภาคเหล่านี้บนเครื่องบินมีส่วนผสมของ cathodic และ anodic
อนุภาค แม้ว่าผสม อัลกอริทึมถูกเสนอให้ระบุการกระจายขนาดของ
สองชุดของอนุภาค อัลกอริทึมที่ปรากฏสันนิษฐานว่า anodic และ cathodic อนุภาค
ตามการกระจายปกติล็อก สมมติฐานนี้ถูกยังถูกตรวจสอบ โดยพ่นเหล็ก และ
วัสดุแม่เหล็ก (เป็นแอโนดและแคโทด), และแยกอนุภาคผลแก่
การนำเสนอแยกอัลกอริทึมแสดงเครื่องมือในการศึกษาผลของการปฏิบัติ
พารามิเตอร์แต่ละชุด anodic หรือ cathodic ของอนุภาค การทดลองแสดงให้เห็นว่าเพิ่มขึ้น
ความดันแก๊สฝอยลดขนาดของอนุภาค anodic และ cathodic ขณะ
ลวดดึงอัตราการเปลี่ยนแปลง และแรงดันไฟฟ้าไม่เปลี่ยนแปลงขนาดอนุภาคมาก
รูปแบบตามแนวแกน (ตามเบิ้ลพลูมสเปรย์) ของอนุภาคความเร็วและอุณหภูมิได้ยัง
สอบสวน ในขณะที่อนุภาคอลูมิเนียมชะลอ ตามที่พวกเขาย้ายไปพื้นผิว (เป็น
คาดว่า), อุณหภูมิของพวกเขายังคงเกือบคง นี้ถูกอธิบาย โดยการวิเคราะห์การ
exothermic ออกซิเดชันของพื้นผิวของอนุภาคอลูมิเนียม อธิบายนำเสนอยังเป็น
ตรวจสอบ โดยพ่นอลูมิเนียมกับไนโตรเจนเป็นฝอยน้ำมัน (เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน) .
ยัง ผลของความเร็วอุณหภูมิและสเปรย์พื้นผิวคุณสมบัติของอลูมิเนียม
ศึกษา splats และเคลือบฝากบนกระจกเงาพื้นผิวเหล็ก เป็นพื้นผิว
อุณหภูมิหยดเพิ่ม splashed ไม่ แต่รูปแบบดิสก์รูป splats.
อนุภาคอลูมิเนียมพ่น ด้วยความเร็วเฉลี่ยของเอ็ม 109/s มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
230° C พ่นอนุภาค ด้วยความเร็วเฉลี่ยเมตร 131/s มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
124
200° C พ่นอนุภาค ด้วยความเร็วเฉลี่ยของ 143 m/s มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
140 ° C.
นอกจากนี้ มีวัดระดับ porosity เคลือบ (เคลือบทั้งหมดน้อยกว่า 5%
ผลิต) เพิ่มอุณหภูมิพื้นผิวลดขนาดและความหนาแน่นของ voids ที่
อินเทอร์เฟซการเคลือบ/พื้นผิว และสะสมเพิ่มขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพและการยึดเกาะความแข็งแรงของ
เคลือบ
โดยทำการศึกษาบนกระจกเงาพื้นผิว ลักษณะพิเศษของความหยาบผิวบน
เล่นถูกตัดออก ให้เน้นปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่ส่งเสริมให้เล่น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สรุปผลการวิจัย
ในสายโค้งระบบสเปรย์ (เช่น Sulzer-Metco ของ ValuArc 200 ซึ่งถูกนำมาใช้ใน
การศึกษา) อนุภาคที่เกิดขึ้นโดยแยกเป็นอะตอมของโลหะหลอมเหลวจากเคล็ดลับของทั้งสองสิ้นเปลือง
สายระหว่างที่อาร์คไฟฟ้าถูกฟาด ก๊าซ atomizing ข้ามเร่งการไหลของ
อนุภาคเดี่ยวที่มีต่อพื้นผิวที่เคลือบป้องกันจะเกิดขึ้นจากการทับถมของ
อนุภาคเหล่านี้
ในการศึกษานี้แรงดันโค้งและโค้งในปัจจุบันมีการวัดการทดลองที่แตกต่างกัน
สภาพการทำงาน ข้อมูลที่วัดมาวิเคราะห์เพื่อหาพลังงานที่ส่งไปยังหน่วยมวล
ของวัสดุอาหารและอลูมิเนียมที่จะประเมินการระเหย แรงดันไฟฟ้าผันผวน Arc ยังถูก
มองและการวิเคราะห์เพื่อให้ได้ค่าประมาณของขนาดของ atomizations หลักจากสาย
มันเป็นที่รู้จักกันดีว่าโค้งยึดติดกับขั้วบวกทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าที่
แคโทดและ consequentially อนุภาคแยกจาก ขั้วบวกมีขนาดใหญ่กว่าผู้ที่มาจาก
แคโทด ขนาดของแต่งหลักเหล่านี้อยู่ที่ประมาณโดยใช้ของไหล
123
รูปแบบการเจริญเติบโตและการที่เรียบง่ายของเส้นโค้งและอนุภาคกระจัดกระจาย โมเดลเหล่านี้ง่ายที่
อยู่บนพื้นฐานของข้อมูลที่ได้รับจากภาพของส่วนโค้ง (ที่ถ่ายด้วยกล้องดิจิตอล Nikon E3)
และภาพของการปลดโลหะ (ที่ถ่ายด้วยกล้องรังสียูวีที่กำหนดเองทำด้วยเลเซอร์ไนโตรเจน
แสงสว่าง)
ไม่นานหลังจากที่การทำให้เป็นละอองหลักอนุภาคเดี่ยว แบ่งออกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก
(ได้รับการ atomizations รอง) อนุภาคเหล่านี้ในเที่ยวบินมีส่วนผสมของ cathodic ขั้วบวกและ
อนุภาค แม้ว่าผสมขั้นตอนวิธีการที่ถูกนำเสนอในการระบุการกระจายขนาดของ
สองชุดของอนุภาค ขั้นตอนวิธีการที่นำเสนอสันนิษฐานว่าทั้งขั้วบวกและอนุภาค cathodic
ตามการกระจายเข้าสู่ระบบปกติ สมมติฐานนี้ยังได้รับการตรวจสอบโดยการฉีดพ่นแม่เหล็กและ
วัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก (ตามที่ขั้วบวกและขั้วลบ) และแยกผลอนุภาค
แยกขั้นตอนวิธีการให้นำเสนอเครื่องมือในการศึกษาผลกระทบของการดำเนินงานของ
พารามิเตอร์ในแต่ละขั้วบวกหรือชุด cathodic ของอนุภาค . การทดลองแสดงให้เห็นว่าการเพิ่ม
ความดันก๊าซ atomizing ลดขนาดของทั้งขั้วบวกและอนุภาค cathodic ในขณะที่
การเปลี่ยนสายฟีดอัตราและแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการที่ไม่ได้เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญขนาดของอนุภาค
รูปแบบ Axial (พร้อมสเปรย์พ่น) ของความเร็วอนุภาคและอุณหภูมิยัง
การตรวจสอบ ในขณะที่อนุภาคอลูมิเนียมชะลอตัวตามที่พวกเขาย้ายไปทางพื้นผิว (ตาม
คาด) อุณหภูมิของพวกเขายังคงอยู่อย่างต่อเนื่องเกือบ นี้ได้รับการอธิบายโดยการวิเคราะห์
ออกซิเดชันคายความร้อนของพื้นผิวของอนุภาคอลูมิเนียม คำอธิบายที่นำเสนอนอกจากนี้ยังได้รับการ
ตรวจสอบโดยการฉีดพ่นอลูมิเนียมที่มีไนโตรเจนเป็นก๊าซ atomizing (เพื่อป้องกันการออกซิเดชัน)
นอกจากนี้ผลกระทบจากอุณหภูมิที่พื้นผิวและสเปรย์ความเร็วในคุณสมบัติของอลูมิเนียม
และสารเคลือบเครื่องหมายฝากบนพื้นผิวเหล็กกระจกขัดศึกษา ในฐานะที่เป็นสารตั้งต้น
อุณหภูมิเพิ่มขึ้นหยดไม่สาด แต่ดิสก์ที่มีรูปทรงที่เกิดขึ้นเครื่องหมาย
อนุภาคอลูมิเนียมฉีดพ่นด้วยความเร็วเฉลี่ยของ 109 เมตร / วินาทีมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของ
230 ° C; อนุภาคพ่นด้วยความเร็วเฉลี่ยจาก 131 m / s มี การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของ
124
200 ° C; อนุภาคพ่นด้วยความเร็วเฉลี่ยจาก 143 เมตร / วินาทีมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของ
140 ° C.
นอกจากนี้ระดับการเคลือบพรุนถูกวัด (น้อยกว่า 5% เคลือบทั้งหมด
ที่ผลิต) เพิ่มอุณหภูมิพื้นผิวลดขนาดและความหนาแน่นของช่องว่างที่
อินเตอร์เฟซการเคลือบ / สารตั้งต้นและยังเพิ่มประสิทธิภาพการสะสมและความแข็งแรงการยึดเกาะของ
สารเคลือบ
โดยการดำเนินการศึกษาบนพื้นผิวกระจกขัดผลของความหยาบผิวที่
สาดถูกกำจัดให้ โดยมุ่งเน้นที่ปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่ส่งเสริมสาด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สรุป
ในเส้นลวดอาร์คสเปรย์ระบบ ( เช่น Sulzer metco valuarc 200 ซึ่งถูกใช้ในการศึกษา
) อนุภาคที่เกิดจากละอองของโลหะหลอมเหลวจากเคล็ดลับสองบริโภค
สายไฟระหว่างที่อาร์คไฟฟ้าเป็นครั้งแรก ข้ามกระแสอันแก๊สเร่งอนุภาคต่อพื้นผิว
บ้านเดี่ยวที่เคลือบป้องกัน เกิดจากการสะสมของอนุภาคเหล่านี้

.ในการศึกษานี้ และปัจจุบันคือ แรงดันอาร์ค อาร์ค โดยวัดที่แตกต่างกัน
สภาพการใช้งาน การวัดและวิเคราะห์ข้อมูล เพื่อหาพลังงานที่ส่งไปยังหน่วยมวล
ของเฟดและประมาณการวัสดุอลูมิเนียม การระเหย อาร์คแรงดันไฟฟ้าผันผวนยัง
มองและวิเคราะห์เพื่อขอรับการประเมินขนาดของ atomizations หลักจากสายไฟ
มันเป็นที่รู้จักกันดีว่าโค้งแนบกับขั้วบวกมากกว่าพื้นที่ขนาดใหญ่ที่
แคโทดและ consequentially , อนุภาคแยกจากขั้วบวกมีขนาดใหญ่กว่าของ
แคโทด ขนาดของแต่งหลักเหล่านี้ถูกประเมินโดยใช้ของไหลเชิงคำนวณ
123
พลวัตและง่ายรุ่นของอาร์ค และการล่มสลายของอนุภาค ที่เรียบง่ายเหล่านี้โมเดล
โดยใช้ข้อมูลที่ได้จากภาพของ ARC ( ถ่ายด้วยกล้องดิจิตอล Nikon E3 )
และภาพของกองโลหะ ( ถ่ายด้วยกล้อง UV custom-made กับไนโตรเจนเลเซอร์

หลังจากละอองแสงสว่าง ) การแยกอนุภาคที่แบ่งเป็นขนาดเล็กอนุภาค
( ผ่าน atomizations มัธยม ) อนุภาคในเที่ยวบินเหล่านี้เป็นส่วนผสมของเหล็ก และการ
อนุภาคแม้ว่าผสม , วิธีการนำเสนอเพื่อระบุการกระจายขนาดของ
สองชุดของอนุภาค เสนอขั้นตอนวิธีการกัดกร่อนและถือว่า ทั้งอนุภาค
ติดตามบันทึกปกติกระจาย สมมติฐานนี้ยังถูกตรวจสอบ โดยการฉีดพ่นแม่เหล็กและวัสดุแม่เหล็ก
( เป็นขั้วบวกและขั้วลบ ) , และแยกอนุภาค
ลัพธ์เสนอแยกขั้นตอนวิธีมีเครื่องมือในการศึกษาผลของพารามิเตอร์ปฏิบัติการ
ในแต่ละชุด หรือการกัดกร่อนของอนุภาค จากการทดลองพบว่า การเพิ่มความดันก๊าซ
อันลดลง ขนาดของอนุภาคและทั้งการกัดกร่อนในขณะที่
เปลี่ยนอัตราการป้อนลวดและแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการไม่ได้เปลี่ยนขนาดอนุภาคแตกต่างกัน
การเปลี่ยนแปลงของแกน ( พร้อมพ่นขนนก ) ความเร็วอนุภาคและอุณหภูมิยัง
สอบสวน ขณะที่อนุภาคอลูมิเนียมชะลอตัวลงขณะที่พวกเขาย้ายไปยังพื้นผิว ( เช่น
คาดว่า ) อุณหภูมิของพวกเขายังคงเกือบคงที่ นี้ถูกอธิบายโดยการวิเคราะห์
ปฏิกิริยาคายความร้อนของพื้นผิวของอนุภาคอลูมิเนียม เสนอคำอธิบายยัง
โดยการฉีดอลูมิเนียมที่มีไนโตรเจนเป็นก๊าซอัน ( เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดออกซิเดชัน )
, ผลของอุณหภูมิพื้นผิวและความเร็ว สเปรย์คุณสมบัติของสีน้ำ และเคลือบอลูมิเนียม
ฝากไว้บนกระจกขัดผิวเหล็กได้ อุณหภูมิพื้นผิว
เพิ่มขึ้นหยดไม่มีสาด แต่รูปแบบดิสก์รูปสีน้ำ
.อลูมิเนียมพ่นอนุภาคที่มีความเร็วเฉลี่ย 109 m / s มีการเปลี่ยนอุณหภูมิของ
230 องศา C ; อนุภาคพ่นกับความเร็วเฉลี่ยของ 131 m / s มีการเปลี่ยนอุณหภูมิของ 124

200 องศา C ; พ่นอนุภาคที่มีความเร็วเฉลี่ย 143 M / s มีการเปลี่ยนอุณหภูมิของ
140 เมตร C .
นอกจากนี้ระดับความพรุนเคลือบวัด ( น้อยกว่า 5 % สำหรับเคลือบ
ผลิต )การเพิ่มอุณหภูมิพื้นผิว ลดขนาดและความหนาแน่นของช่องว่างที่
เคลือบอินเตอร์เฟซ และยังเพิ่มประสิทธิภาพและความแข็งแรงของการยึดเกาะ

เคลือบ โดยจัดการศึกษาบนกระจกขัดพื้นผิว ผลของความขรุขระของพื้นผิวบน
กระเด็นตกรอบ ให้เน้น ๆปรากฏการณ์ที่ส่งเสริมการสาด