Создание способов и разработка технологии комбинированной электрохимикомеханической обработки точных изделий с формированием высокоресурсного поверхностного слоя

• Автор: Болдырев, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.02.07, 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 319 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Проектирование и разработка комбинированных методов управления эксплуатационными характеристиками высоконагружен-ных деталей
1.1. Способы механического упрочнения поверхностного слоя металлов
1.2. Механизм формообразования поверхностного слоя с требуемыми характеристиками
1.3. Влияние механического упрочнения на эксплуатационные характеристики высоконагруженных деталей
1.4. Технологические процессы упрочняющих способов обработки
1.5. Методы электрохимикомеханической обработки
1.6. Опыт промышленного применения комбинированных методов обработки
1.7. Анализ известных методов повышения эксплуатационных характеристик и задачи исследований

Глава 2. Обоснование путей решения поставленных задач
2.1. Новые методы комбинированной обработки
2.2. Инструмент и технологическое оснащение
2.3. Экспериментальное оборудование
2.4. Анализ результатов усталостных испытаний с упрочнением и обоснование методов упрочнения при комбинированной обработке
2.5. Пути решения поставленных задач
Выводы
Глава 3. Механизм и описание процесса электрохимикомеханической
обработки
3.1. Механизм формирования поверхностного слоя с требуемыми свойствами

3.2. Моделирование процесса электрохимикомеханической обработки
3.3. Обоснование граничных условий модели процесса электрохимикомеханической обработки
3.4. Подтверждение основных зависимостей, полученных при моделировании электрохимикомеханической обработки
3.5. Методика расчета режимов комбинированной обработки
Выводы
Глава 4. Обеспечение технологических показателей электрохимикомеханической обработки
4.1. Точность электрохимикомеханической обработки
4.2. Наклеп поверхности после электрохимикомеханической обработки
4.3. Остаточные напряжения после электрохимикомеханической обработки
4.4. Эксплуатационные показатели изделий после электрохимикомеханической обработки
Выводы
Глава 5. Методика проектирования технологических процессов электрохимикомеханической обработки типовых деталей
5.1. Технологичность типовых деталей для электрохимикомеханической обработки
5.2. Технология обработки внутренних поверхностей
5.3. Процесс обработки труднодоступных участков деталей несвязанными гранулами
5.4. Разработка схемы и технологии обработки лопаток и межлопаточ-
ных каналов турбинных агрегатов
5.5. Технология комбинированной обработки переходных участков
Выводы
Глава 6. Реализация метода электрохимикомеханической комбинированной обработки типовых деталей
6.1. Изготовление внутренних поверхностей

6.2. Изготовление лопаток и межлопаточных каналов
6.3. Изготовление полостей и панелей
6.4. Маркирование с наклепом
6.5. Перспективы использования электрохимикомеханической комбинированной обработки
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

дости при пластическом деформировании сталей со структурой мартенсита объясняется частичным превращением остаточного аустенита в мартенсит [132].
Если при обработке происходят структурные превращения, сопровождаемые увеличением удельного объема (переход аустенита в мартенсит), то образуются остаточные сжимающие напряжения, при обратном процессе - растягивающие напряжения. Увеличение концентрации точечных и линейных дефектов кристаллического строения и образование субмикроскопических трещин также увеличивает удельный объем металла. Это обуславливает образование в наклепанной зоне остаточных напряжений сжатия, которые в зависимости от материала и метода обработки достигают 1200-1500 МПа; глубина залегания напряжений на 10-50 % превышает глубину залегания слоя с повышенной твердостью. Максимальное напряжение имеет место непосредственно на поверхности или на некотором расстоянии от поверхности (что вызвано тепловыми явлениями) [213].
При завышенных силовых режимах обработки возникает перенаклеп, в результате чего в поверхностном слое появляются микротрещины, намечается образование частичек отслаивающегося металла, поверхностные зерна сплющиваются [99]. Зачастую перенаклеп является причиной разрушения деталей. Пример на рисунке 1.16 относится к аварии, произошедшей в результате усталостного разрушения узлов, в частности, из-за перенаклепа вала привода хвостового винта. Очаги усталостного развития дефектов и микротрещин находятся в местах крепления на поверхностях сопряжения. На рисунке 1.17 видны микро и макро поверхности скольжения, предшествующие разрушению. Анализ исследований показал, что в результате малого запаса прочности возникли напряжения, приведшие к поломке ответственной детали вертолета. Усталостное разрушение из-за перенаклепа типично для разрушения силовых деталей летательных аппаратов.
Параметры качества поверхностей непосредственно влияют на долговечность и надежность силовых узлов вертолета. Погрешности степени наклепа