Выбор компактных и порошковых металлических материалов и управление качеством покрытий при упрочнении и восстановлении деталей электроконтактной приваркой

• Автор: Латыпов Рашит
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 323 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ,
1.1. Анализ материалов, применяемых для получения покрытий при упрочнении и восстановлении деталей
1.2. Электроконтактная приварка как способ упрочнения и восстановления деталей
1.3. Современные представления о механизме образования соединения в твердой фазе
1.4. Цель и задачи исследований
1.5. Выводы
2. ОБЩИЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материалы и оборудование для проведения исследований
2.2. Определение качества электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов
2.3. Определение свойств шлифовальных отходов
2.4. Методика расчета распределения температур при электроконтактной приварке
2.5. Выводы
3. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ И УПРОЧНИЛИ ДЕТАЛЕЙ
3.1. Металлургические особенности формирования покрытия и соединения его с основой при электроконтактной приварке
3.2. Влияние параметров режима электроконтактной приварки на формирование покрытия из компактных металлических материалов и качество его соединения с основой
3.3. Влияние параметров режима электроконтактной приварки на формирование покрытия из порошковых металлических материалов и качество его соединения с основой
3.4. Влияние шероховатости поверхности детали на формирование соединения при электроконтактной приварке компактных и порошковых материалов
3.5. Влияние окружающей среды на формирование покрытия и соединение его с металлом основы при электроконтактной приварке
3.6. Влияние промежуточного слоя на формирование покрытия и качество соединения его с основой при электроконтактной приварке компактных материалов

3.7. Влияние предварительного деформирования привариваемого материала на пластичность и вязкость зоны соединения
3.8. Использование отходов шлифования шарикоподшипникового производства для получения покрытий электроконтактной приваркой
3.9. Выводы
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКИ КОМПАКТНЫХ И ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Расчетные исследования влияния параметров режима электроконтактной приварки на величину деформации компактного материала и качество его соединения с основным металлом
4.2. Исследование и разработка модели деформирования при электроконтактной приварке порошковых металлических материалов
4.3. Расчетно-экспериментальная оценка основных технологических параметров процесса электроконтактной приварки (тока, длительности его протекания и усилия на роликовые электроды) на прочность соединения покрытия с основой
4.4. Расчетная оценка остаточных напряжений в покрытии при электроконтактной приварке
4.5. Выводы
5. РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ, ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ И ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКИ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЯ ТЕМПЕРАТУР, ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОКРЫТИЯ И КАЧЕСТВО ЕГО СОЕДИНЕНИЯ С ОСНОВНЫМ МЕТАЛЛОМ
5.1. Расчетно-экспериментальные исследования распределения поля температур, скоростей охлаждения и структуры в зоне соединения при получении покрытий из металлических порошков
5.2. Расчетно-экспериментальные исследования распределения поля температур, скоростей охлаждения и структуры в зоне соединения при электроконтактной приварке металлической ленты
5.3. Выводы
6. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ
6.1. Разработка и модернизация оборудования для электроконтактной
приварки

6.2. Выбор материала покрытия при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой
6.3. Технологические рекомендации электроконтактной приварки
компактных и порошковых материалов при упрочнении и восстановлении деталей
6.4. Промышленное опробование результатов работы
6.5. Экономическая эффективность использования оборудования и
технологических рекомендаций
6.6. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Усталость является наиболее распространённой причиной разрушения деталей машин и механизмов в результате действия на их переменных напряжений в период длительной эксплуатации [132-134].
Авторы работы [134] отмечают, что судить о сопротивлении циклическим нагрузкам сварного соединения по свойствам исходного металла не представляется возможным, так как в сварных конструкциях снижение усталостной прочности может происходить не только вследствие концентрации напряжений, но и вследствие ряда других неблагоприятных факторов, специфических для сварочного процесса. По их мнению, сопротивление усталости сварных конструкций можно надёжно определить только на основе испытаний типичных элементов в натуре или на соответствующих моделях. Это в полной мере относится и к соединениям, полученным ЭКП. Известно [34,52,59], что циклическая прочность таких соединений в значительной степени зависит от условий осуществления ЭКП, а также от размера и знака остаточных напряжений.
Испытания на циклическую прочность образцов, полученных ЭКП, проводили на машине МУИ-6000, позволяющей испытывать образцы из металла и его сплавов, подверженных действиям повторно-переменных нагрузок при чистом изгибе вращающегося образца.
Испытаниям подвергали образцы из стали 45, к которым приваривали проволоку Св-08, ленту из стали 50ХФА, порошок 50 % ПГ-10Н-01 + 50 % ВК25. Фотография и эскиз образца для усталостных испытаний представлены на рисунке рис. 2.14 и 2.15. Перед приваркой образцы протачивали на 0,2 мм по диаметру. ЭКП осуществляли за один проход на режиме, обеспечивающем получение равнопрочного основному металлу соединения. После приварки осуществляли механическую обработку образцов в размер. Для сравнения полученных результатов испытаниям подвергали также образцы из стали 45 в исходном состоянии, выполненные из цельного куска металла. Испытания проводили на базе 106 циклов. Биение образцов контролировали с помощью индикатора с ценой деления 0,01 мм. Наибольшее биение образца не превы-