Совершенствование технологии изготовления поршневых колец на основе применения тангенциальной обработки свободным абразивом поверхности под упрочняющее плазменное покрытие

• Автор: Мчедлов, Сурен Георгиевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 173 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Повышение качества современных машин

1.2. Поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания. Общие положения

1.3. Анализ традиционных технологий упрочнения рабочей поверхности компрессионных поршневых колец

1.4. Электролитические способы упрочнения поршневых колец

1.4.1. Электролитическое хромирование поршневых колец

1.4.2. Электролитическое никелирование поршневых колец

1.5. Приработочные покрытия поршневых колец

1.6. Газотермические способы упрочнения поршневых колец
1.6.1. Упрочнение поршневых колец электродуговой металлизацией
1.6.2. Упрочнение поршневых колец газопламенным покрытием
1.6.3. Упрочнение поршневых колец плазменным покрытием
1.7. Лазерное упрочнение поршневых колец
1.8. Контроль качества поршневых колец
1.9. Задачи и общая методика исследования
ГЛАВА 2. МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ
ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ С ПЛАЗМЕННЫМ ПОКРЫТИЕМ
2.1. Концепция формирования антифрикционной рабочей поверхности поршневых колец с плазменным покрытием и ее физическая модель
2.2. Специальные конструкции поршневых колец с плазменным покрытием
2.3. Обработка свободным абразивом поверхности поршневых колец под упрочняющее плазменное покрытие при углах атаки, близких
к 90°
2.4. Исследование тангенциальной обработки свободным абразивом поверхности поршневых колец под упрочняющее плазменное покрытие
2.5. Исследование и разработка рациональной исходной формы
контура поршневых колец с плазменным покрытием
2.5.1. Основные положения теории поршневого кольца
2.5.2. Коррекция исходной формы контура поршневых колец
с плазменным покрытием
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА УПРОЧНЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОМПРЕССИОННЫХ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ ПЛАЗМЕННЫМ ПОКРЫТИЕМ
3.1. Общие положения технологии плазменных покрытий
3.2. Технологическое оборудование для плазменных покрытий
3.3. Материалы плазменного покрытия поршневых колец
3.4. Плазмообразующие газы, применяемые в технологии плазменных покрытий
3.5. Разработка и исследования высокоэффективного технологического процесса упрочнения компрессионных поршневых колец плазменным покрытием
3.6. Исследование влияния технологических факторов плазменного
покрытия поршневых колец на их основные параметры
3.6.1. Общие исходные данные

3.6.2. Поршневые кольца номинального диаметра 100 мм
3.6.3. Поршневые кольца номинального диаметра 355 мм
3.6.4. Поршневые кольца номинального диаметра 61,75 мм
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ КОНТРОЛЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ С ПЛАЗМЕННЫМ ПОКРЫТИЕМ
4.1. Основные параметры и характеристики поршневых колец
4.2. Контроль кривизны контура поршневых колец
4.3. Контроль формы поршневых колец в свободном состоянии
4.4. Контроль эпюров радиального давления поршневых колец
4.5. Контроль прочности сцепления плазменных покрытий
4.6. Выводы
ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ С ПЛАЗМЕННЫМ ПОКРЫТИЕМ
5.1. Выбор типоразмера поршневых колец для промышленного внедрения
5.2. Анализ результатов эксплуатационных испытаний поршневых колец с плазменным покрытием
5.3. Расчет технико-экономической эффективности от внедрения компрессионных поршневых колец с плазменным покрытием
5.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

На сегодняшний день газотермические покрытия (ГТП) - это высокоорганизованные технологии, оснащенные специальным оборудованием [12,22,27,28,32,45,49,52,81,87,89,90,93,105,164,170 и др.].
Газотермические покрытия принято классифицировать в зависимости от способа получения высокотемпературной газовой струи: на
газопламенную и электродуговую металлизацию, а также на плазменные и детонационные покрытия [22,161].
Техническая сущность технологии ГТП состоит в том, что в специальных устройствах (горелках, плазмотронах, стволах и др.) генерируется высокотемпературная газовая или плазменная струя, в которую подается материал покрытия (проволока, стержни, прутки, порошок и пр.). Разогретый материал покрытия переносится газовой струей на поверхность детали, где, быстро остывая, кристаллизуется, образуя сложное гетерогенное покрытие каркасно-чешуйчатой структуры с взаимопроникающими порами по объему и на поверхности. Покрытие имеет анизотропные свойства. Поверхность детали перед покрытием активируют специальными методами для гарантированной адгезионной связи покрытия с подложкой (субстратом) [84,90,116,131,164].
Следует отметить, что химико-физико-механические свойства ГТП могут существенно отличаться от их характеристик в исходном материале, на что влияют многие факторы: взаимодействие с атмосферой, химические реакции и пр. [49,81,164].
Качество ГТП зависит от многих факторов: от уровня
технологического оборудования, материала покрытия, технологических режимов, квалификации оператора и др.
По укрупненной схеме технологический процесс ГТП состоит из следующих основных блоков операций-комплексов: выбор способа ГТП, подготовка поверхности под покрытие, подготовка материала покрытия, настройка технологического оборудования, нанесение покрытия,