Плазменно-порошковая наплавка модулированным током выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания

• Автор: Копылов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Глава 1. Проблемы упрочнения и разрушения фаски выпускных клапанов современных двигателей

1.1. Конструкция выпускного клапана

1.2. Технологии, применяемые при упрочнении фаски выпускного клапана

1.3. Работоспособность выпускного клапана. Причины разрушения и способы их устранения

1.4. Исследование способов повышения качества наплавки

1.5. Возможность повышения качества наплавки за счёт введения

модуляции

Глава 2. Технология плазменно-порошковой наплавки модулированным током

2.1. Методика определения перемещения границы сплавления

2.2. Методика расчёта параметров плазменно-порошковой направки

2.3. Методика расчёта параметров модуляции

2.4. Методика исследований. Используемое оборудование
Глава 3. Исследование влияния модуляции на свойства наплавленного слоя
3.1. Исследование химического состава наплавленного слоя
3.2. Металлографическое исследование наплавленного слоя
3.3. Исследование пористости в наплавленном слое и ЗТВ
3.4. Исследование микротвёрдости наплавленного слоя и ЗТВ
3.5. Исследование влияния модуляции на глубину проплавления
Глава 4. Исследование влияния модуляции на износостойкость пар трения «клапан-седло»
4.1. Методика испытаний
4.2. Результаты триботехнических испытаний
Глава 5. Разработка и внедрение технологии плазменно-порошковой наплавки модулированным током
5.1. Разработка оборудования для модуляции сварочного тока
5.2. Внедрение модуляции тока при плазменно-порошковой ремонтной наплавке
Общие выводы и результаты работы
Библиографический список использованной литературы
Приложение
Приложение
Приложение

Повышение требований к динамическим характеристикам автомобиля, необходимость обеспечения международных норм токсичности выхлопных газов и снижение расхода топлива ведёт к изменению конструкции современных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Для таких двигателей характерно существенное повышение рабочих нагрузок одновременно со снижением веса и размеров деталей газораспределительного механизма. Не менее важными факторами являются ресурс безремонтной эксплуатации двигателя и его себестоимость.
Для обеспечения соответствия двигателей современным требованиям необходимо постоянное совершенствование технологий и материалов, используемых при изготовлении наиболее нагруженных деталей ДВС. Газораспределительный механизм (ГРМ) выполняет функции системы управления ДВС и в значительной мере определяет показатели его работы: мощность, экономичность, токсичность и акустические характеристики. Одной из самых напряжённых и ответственных деталей ГРМ является выпускной клапан, работающий в сложных условиях ударных нагрузок и трения, при повышенной температуре, коррозионном воздействии продуктов сгорания, топлива и смазки, горячих газов, твёрдых продуктов коксования [1]. Повышенный износ клапанов приводит к возникновению критических величин зазоров в паре «клапан-седло», ухудшая все без исключения показатели двигателя.

Для определения значений ии и ип были построены вольт-амперные характеристики источника основной дуги установки при длине дуги 5, 7 и 9 мм (рис. 2.3.1).
Полученные на выходе системы автоматического управления (САУ) импульсы (рис. 2.3.2) отрабатываются источником питания не точно. Время спада и нарастания тока не позволяет получать импульсы прямоугольной формы (рис. 2.3.3). Экспериментально было установлено, что неточность отработки импульсов увеличивается при приближении значения времени импульса к 5 мс.
Для оценки неточности отработки импульсов источником питания был введён поправочный коэффициент Кп, равный отношению среднего тока на выходе источника питания и тока, соответствующего среднему напряжению на ВЫХОДе САУI Кп 1ср.о.дАср*
Таблица 2.3.1. Изменяемые параметры и их значения
Параметр Обозначение Варьируемые значения Базовый вариант
Ток основной дуги, А1 1о.Д. 125,135, 145
Скорость вращения, об/мин Увр. 3,4,5
Длина дуги, мм Ьд 5, 6,7
Время импульса, мс Т„мп 30,40, 45,50
1 При наплавке модулированным током данный параметр является током импульса.