Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием

Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием

Автор: Кузнецов, Юрий Алексеевич

Шифр специальности: 05.20.03

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2006

Место защиты: Москва

Количество страниц: 401 с. ил.

Артикул: 2937225

Автор: Кузнецов, Юрий Алексеевич

Стоимость: 250 руб.

Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием  Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием 

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Алюминиевые сплавы и коррозионностойкие стали, применяемые для изготовления деталей машин и оборудования АПК
1.2. Алюминийсодержащие порошки, используемые при восстановлении деталей и ремонте узлов и их характеристики
1.3. Анализ способов восстановления и упрочнения деталей из алюминиевых сплавов и коррозионностойких сталей
1.4. Микродуговое оксидирование как перспективный способ восстановления и упрочнения деталей.
1.5. Анализ составов электролитов, применяемых при микродуговогом оксидировании деталей
1.6. Анализ износов основных деталей из алюминиевых сплавов и коррозионностойких сталей на предмет их возможного восстановления и упрочнения микродуговым оксидированием
1.7. Выводы, цель и задачи исследований.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ.
2.1. Электрический пробой оксидных пленок при микродуговом оксидировании.
2.2. Теоретическое обоснование формирования толстослойных оксидных покрытий способом микродугового оксидирования в электролите типа КОНИазБЮз
2.3. Теоретическое обоснование возникновения сжимающих внутренних напряжений в покрытиях, полученных микродуговым оксидированием
2.3.1. Обзор гипотез о происхождении внутренних напряжений в покрытиях.
2.3.2. Влияние внутренних напряжений на прочность восстановленных изделий
2.3.3. Механизм образования внутренних напряжений в покрытиях, сформированных микродуговым оксидированием.
2.3.4. Методика определения внутренних напряжений в покрытиях, полученных МДО.
2.4. Оценка механизма взаимодействия частицы с основой при газодинамическом напылении алюминиевых покрытий.
2.5. Выводы.
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа исследований.
3.2. Оборудование и материалы для проведения исследований.
3.2.1. Используемые марки сплавов и образцы
3.2.2. Оборудование и материалы для газопламенного напыления
3.2.3. Оборудование и материалы для сверхзвукового газодинамического напыления.
3.2.4. Оборудование и материалы для микродугового оксидирования.
3.3. Приготовление, контроль и оценка стабильности электролитов для микродугового оксидирования.
3.4. Методики определения адгезии покрытий
3.4.1. Методика определения адгезии покрытий, полученных газопламенным напылением
3.4.2. Методика определения адгезии покрытий, полученных сверхзвуковым газодинамическим напылением.
3.4.3. Методика определения адгезии покрытий, полученных МДО
3.5. Методика измерения скорости частиц при сверхзвуковом газодинамическом напылении.
3.6. Методика измерения толщины покрытий
3.7. Методика измерения микротвердости покрытий.
3.8. Методика исследования равномерности покрытий, полученных МДО.
3.9. Методика определения выхода вещества по энергии при МДО
3 Методика определения сквозной пористости оксиднокерамических покрытий.
3 Методика проведения рентгеноспектрального анализа.
3 Методика проведения рентгеноструктурного анализа
3 Методика проведения коррозионных испытаний
3 Методика определения внутренних напряжений
. Методика определения внутренних напряжений в покрытиях, полученных способами напыления.
. Методика определения внутренних напряжений в покрытиях после МДО
3 Методика испытаний на изнашивание.
3 Методика проведения ускоренных стендовых испытаний насосов НШЕ и НШУ3.
3 Определение ошибки эксперимента и повторности опыта.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Исследование состава и структуры покрытий
4.1.1. Рентгеноспектральный анализ покрытий, полученных МДО на алюминиевых сплавах в электролите типа i
4.1.2. Рентгеноструктурный анализ покрытий, полученных газопламенным
напылением с упрочнением МДО в электролите типа КОН2i
4.1.3. Рентгеноструктурный анализ покрытий, полученных МДО в электролите типа КОНН3ВО
4.1.4. Микроструктура покрытий, сформированных ГДН
4.2. Исследование прочности сцепления покрытий
4.2.1. Исследование сцепляемости покрытий, полученных газопламенным
напылением
4.2.2. Исследование сцепляемости покрытий, полученных сверхзвуковым ГДН.
4.2.3. Исследование сцепляемости покрытий, полученных МДО.
4.3. Оценка скорости полета частиц порошка при сверхзвуковом ГДН
4.4. Исследование влияния параметров МДО на толщину покрытий
4.4.1. Исследование толщины покрытий, полученных МДО на литейных алюминиевых сплавах в электролите типа КОНИаЮз
4.4.2. Исследование толщины покрытий, полученных МДО на деформируемых алюминиевых сплавах в электролите типа КОННзВОз.
4.4.3. Исследование толщины оксиднокерамических слоев на покрытиях, полученных способами напыления
4.5. Оценка выхода вещества по энергии при МДО
4.6. Оценка стабильности электролита при МДО
4.6.1. Электролит типа КОНИаЮз.
4.6.2. Электролит типа КОНН3ВО
4.7. Исследование микротвердости покрытий, полученных МДО.
4.7.1. Исследование микротвердости покрытий на литейных алюминиевых сплавах, полученных в электролите типа КОНЫаЮз.
4.7.2. Исследование микротвердости покрытий на деформируемых алюминиевых сплавах, полученных в электролите типа КОНН3ВО
4.7.3. Исследование микротвердости покрытий, полученных МДО на напыленных поверхностях.
4.8. Исследование равномерности распределения оксиднокерамических по
крытий.
4.9. Исследование сквозной пористости покрытий, полученных МДО на алю
миниевых сплавах.
4 Исследование коррозионной стойкости оксиднокерамических покрытий
. Коррозионная стойкость покрытий, полученных в электролите типа КОНЮз
. Коррозионная стойкость покрытий, полученных в электролите типа КОНН3ВО
4 Анализ внутренних напряжений.
. Анализ внутренних напряжений в покрытиях, полученных ГДН с упрочнением МДО.
. Анализ внутренних напряжений в покрытиях, полученных газопламенным напылением с упрочнением МДО
. Анализ внутренних напряжений в покрытиях, полученных МДО.
4 Исследование износостойкости оксиднокерамических покрытий
. Износостойкость покрытий, полученных МДО на алюминиевых сплавах.
.1. Износостойкость покрытий, полученных в электролите типа КОНЫаЮ3.
.2. Износостойкость покрытий, полученных в электролите типа КОНН3ВО3.
. Износостойкость покрытий, полученных газопламенным напылением с упрочнением МДО
. Износостойкость покрытий, полученных сверхзвуковым ГДН с упрочнением МДО.
4 Стендовые и эксплуатационные испытания восстановленных и упрочненных деталей
. Стендовые испытания шестеренных насосов НШУ и НШЕ.
. Эксплуатационные испытания шестеренных насосов НШУ и НШЕ.
. Эксплуатационные испытания деталей, восстановленных газопламенным напылением с упрочнением МДО.
. Эксплуатационные испытания деталей, восстановленных сверхзвуковым ГДН с упрочнением МДО.
4 Выводы
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1. Технология восстановления и упрочнения колодцев корпусов и втулок гидравлических шестеренных насосов типа НШ и НШУ МДО.
5.2. Технология восстановления деталей молокоперерабатывающего оборудования, изготовленных из коррозионностойких сталей, газопламенным напылением с упрочнением МДО
5.3. Технология восстановления деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов и коррозионностойких сталей, газодинамическим напылением с упрочнением МДО.
5.4. Технология ремонта агрегатов постановкой ремонтной детали, упрочненной МДО на примере седел клапанной коробки насосной установки Ж6ВНП для перекачивания жидких пищевых продуктов.
5.4.1. Расчет посадки неподвижного соединения отверстие коробки ремонтная втулка насосной установки Ж6ВНП.
5.4.2. Технологический процесс восстановления седел клапанной коробки насосной установки Ж6ВНП.
5.5. Общая структурная схема технологического процесса восстановления и упрочнения деталей с применением МДО
5.6. Рекомендации по осуществлению технологий восстановления и упрочнения деталей машин и оборудования АПК с применением МДО
5.7. Экологические аспекты применения микродугового оксидирования
5.8. Экономическая эффективность МДО
5.9. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В целом, к основным преимуществам микродугового оксидирования можно отнести , , , простоту и дешевизну применяемого оборудования и химических реактивов, возможность получения многофункциональных покрытий заданного состава, структуры и толщины, возможность нанесения покрытий как на внешние, так и на внутренние поверхности деталей любой формы, экологичность процесса, которая выражается в отсутствии токсичных химических компонентов и специальных очистных сооружений для отработанных электролитов. Несмотря на очевидные преимущества микродугового оксидирования, в настоящее время данный способ используется в основном, для упрочнения и защиты от коррозии деталей, изготовленных из деформируемых алюминиевых сплавов. Применительно к восстановлению и упрочнению деталей из литейных алюминиевых сплавов и коррозионностойких сталей, используемых в сельскохозяйственном машиностроении и перерабатывающих отраслях АПК, данный способ изучен слабо. Электролит, как одна из важнейших составляющих МДО в частности, его природа и состав является существенным фактором, определяющим характеристики формируемых покрытий. При выборе вида и состава электролита для оксидирования деталей необходимо учитывать то, что в условиях ремонтных предприятий к электролитам предъявляются следующие требования , . Для микродуговой обработки деталей из алюминиевых сплавов могут использоваться самые разнообразные кислотные, солевые и щелочные электролиты , 0. На основании проведенных опытов и анализа переходных явлений в системе металлэлектролит при заданных электрических условиях формирования покрытий, в работах , 9 были выделены 6 основных групп электролитов, наиболее пригодных для осуществления МДО. К первой отнесены растворы солей, в которых происходит достаточно быстрое растворение алюминия , 3, , , и Г. Во вторую группу объединены электролиты, способствующие достижению без особых усилий пассивного состояния металла. К ней относят борную, лимонную и винную кислоты и их соли, а также соли угольной и фосфорной кислот. Менее эффективными пассивирующими свойствами и, следовательно, худшей способностью создавать условия для микродугового разряда обладают янтарная, молочная, адипиновая и уксусная кислоты третья группа. Слабым растворением металла при стационарном потенциале характеризуются вещества четвертой группы 2, 8, 2. В щавелевой кислоте и ее натриевой соли, ацетате натрия, фосфорной кислоте пятая группа диапазон напряжений, при которых реализуется искровой разряд, узок. В шестую группу включены растворы , , двузамещенного фосфата и сульфита натрия. Из перечисленных веществ, по мнению автора , наиболее полезными для образования покрытий свойствами обладают , 3, 2, 3, цитрат натрия. Оксидные пленки, сформированные на основе фтористых солей, имеют очень высокое напряжение пробоя, что существенным образом сказывается на экономичности метода. В то же время в растворах ЛУО и Ага2СОз, где легко достигается напряжение искрения, сплошные бездефектные покрытия получить не удается. В работах , приведена классификация электролитов, ориентированная на возможность прогнозирования получения тех или иных характеристик покрытий. Электролиты, не содержащие элементов, способных образовывать нерастворимые оксиды. Упрочненный слой в таких электролитах образуется только за счет окисления металла растворы кислот и щелочей. Электролиты, содержащие простые и комплексные анионы на основе металлов и неметаллов, способные образовывать нерастворимые оксиды, входящие в состав покрытий например, растворы жидкого стекла. Электролиты, содержащие катионы и анионы смеси растворов первого и второго типов. Покрытие в них формируется за счет окисления металла и за счет анионов электролита. Электролиты, содержащие мелкодисперсные порошки. В электролитах первой группы покрытие формируется преимущественно благодаря окислению алюминия. В электролитах второй и третьей групп происходит не только окисление алюминия, но и включение в состав покрытия вещества из электролита. В электролитах четвертой группы покрытие формируется в основном из материала, присутствующего в них в виде взвеси 3, 4. Благодаря тому, что процесс ведут в условиях искрового разряда на поверхности оксидируемой детали при локальных температурах в зоне реакции 0. С, композиционные добавки, находящиеся в электролите в виде порошков, сплавляются с другими компонентами покрытия, образуя прочный керамический слой.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.334, запросов: 227