Лушников Евгений Александрович

Разработка новых прогрессивных технологий повышения коррозионной стойкости конструкционных материалов является актуальной научной и технической задачей, эффективное решение которой возможно с помощью развития различных плазменных методов. В работе обсуждается возможность получения антикоррозионного эффекта за счет модификации физико-химических свойств поверхности конструкционных материалов при их обработке высокоэнтальпийными импульсными плазменными потоками. Сообщается о разработке импульсного технологического плазмотрона на основе сильноточного разряда магнитоплазменного компрессора в атмосферном воздухе и приводятся результаты экспериментального исследования энерго-мощностных, термодинамических и временных характеристик воздействия импульсных плазменных потоков на конструкционные материалы: температура плазменного потока – 13000…15000 К; давление плазмы – 70…390 атмосфер, плотность радиационных потоков до 300 кВт/см²; плотность энергии плазменного воздействия 10...40 Дж/см²; характерное время воздействия – 65…125 мкс.Выполнены эксперименты по облучению импульсными плазменными потоками образцов из стали марки Ст3 и проведена оценка коррозионных свойств плазменно-модифицированных поверхностей. Методом ускоренных испытаний показано, что такая обработка приводит к существенному повышению коррозионной стойкости поверхностей конструкционных углеродистых сталей.

Представлены результаты экспериментального исследования динамики и излучения сильноточного плазменного разряда, формируемого в атмосферном воздухе с помощью магнитоплазменного компрессора. Подтверждена возможность получения плазменных образований с мощным выходом оптического излучения и давлением, необходимым дляплазменно-оптической модификации поверхностей материалов. Изучены основные технологические характеристики процесса, а также показана возможность их варьирования, что открывает большие перспективы практического применения данной технологии.

Проведённые патентные исследования и информационный поиск показали актуальность и перспективность использования импульсных плазмодинамических процессов для модификации физико-химических свойств поверхностей конструкционных материалов, приводящей к улучшению механических и антикоррозионных свойств. По эффективности обработки металлической поверхности инструмента и деталей машин, плазменные технологии не уступают лазерным. Наиболее значимый технический результат и наибольшее количество вариантов практического применения обеспечивают технические решения, основанные на использовании ударносжатой плазмы, при этом наиболее перспективным примером технической реализации устройств для получения ударносжатой плазмы являются устройства, основанные на плазмодинамическом разряде магнитоплазменного компрессора (МПК).