Технологическое управление качеством при восстановлении чугунных деталей судового оборудования плазменной наплавкой

• Автор: Ворохобин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.08.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 180 с. : ил.

* Глава 1. Состояние вопроса и постановка задачи
1.1. Отказы чугунных деталей судового оборудования
1.2. Восстановление чугунных деталей судового оборудования сваркой и наплавкой
1.3. Анализ методов оптимизации параметров
технологических процессов восстановления деталей наплавкой
1.4. Задачи исследования
Глава 2. Разработка методики выбора оптимальных параметров
1ф процесса плазменной наплавки серого чугуна
2.1. Поиск компромиссного решения в многокритериальной задаче оптимизации технологических процессов
2.2. Методика выбора оптимальных значений параметров материала
и факторов процесса формирования
2.3. Алгоритм проектирования технологии восстановления чугунных деталей сварочными процессами
Глава 3. Методики проведения исследований
3.1. Методика планирования экспериментов
3.1.1. Факторные эксперименты
3.1.2. Планирование экспериментов влияния параметров режима плазменной наплавки чугуна на качество сварного соединения
3.2. Методика исследования металлографических и механических свойств сварного соединения
Глава 4. Оптимизация параметров режима плазменной наплавки
серого чугуна
4.1. Исследование технологических возможностей
плазменной наплавки серого чугуна
4.1.1. Влияние химического состава присадочного материала
на формирование свойств при наплавке чугуна
4.1.2. Влияние полярности тока на формирование свойств
при плазменно-порошковой наплавке чугуна
4.2. Разработка математических моделей влияния режима сварки
и наплавки на свойства сварного соединения
4.3. Управление формированием параметров материала поверхностного слоя при плазменной наплавке
чугунных деталей
Глава 5. Технология плазменно-порошковой наплавки втулок цилиндров
с кавитационным износом водоохлаждаемой поверхности
5.1. Установка для плазменной наплавки чугунных деталей
5.2. Выбор режимов наплавки
5.3. Технологический процесс плазменно-порошковой наплавки водоохлаждаемых поверхностей втулок цилиндров
судовых дизелей
5.4. Расчет экономической эффективности от внедрения плазменной наплавки водоохлаждаемых поверхностей
втулок цилиндров судовых дизелей
Заключение
Список литературных источников
Приложение 1. Расчетное определение параметров наплавки
при управлении формированием параметров материала поверхностного слоя деталей из серого чугуна
плазменной наплавкой током прямой полярности
Приложение 2. Расчетное определение параметров наплавки
при управлении формированием параметров материала поверхностного слоя деталей из серого чугуна плазменной наплавкой током обратной полярности
На современном этапе развития науки и производства назрела необходимость в разработке комплексной методологии проектирования оптимальной технологии, позволяющей одновременно оптимизировать технологический процесс восстановления или упрочнения детали, прогнозировать долговечность узла в случае применения данной технологии и оценивать ее себестоимость. Проектирование оптимальной технологии и материалов с заданными свойствами требует, как правило, проведения значительных по объему и стоимости исследований. Переход от традиционных методов разработки технологических процессов восстановления деталей к автоматизированным методам проектирования (с использованием ПК) позволит повысить качество, снизить материальные затраты, сократить сроки проектирования, повысить производительность труда инженеров-технологов в результате разработки программного обеспечения и подготовки специалистов, владеющих современными компьютерными технологиями.
Старение торгового и рыбопромыслового флотов делает актуальной проблему повышения ресурса изнашиваемых и дорогостоящих деталей судового оборудования, а также восстановления изношенных. Проблема обеспечения долговечности судового оборудования является актуальной и предполагает применение современных методов проектирования, технологического обеспечения, экономического и организационного управления, контроля, прогнозирования долговечности восстановленных и упрочненных деталей и т. п.
Восстановление изношенных деталей с целью их повторного использования в качестве запасных частей судовых технических средств (СТС) является одним из основных путей совершенствования технической эксплуатации флота на базе мировой стратегии ускоренного внедрения наукоемких и ресурсосберегающих технологий. При восстановлении деталей решают одну из следующих задач:
1) придания деталям и оборудованию в целом первоначальных эксплуатационных свойств;
стоянными, и параметрами, которые подвержены флуктуациям вследствие воздействия внешних или неконтролируемых факторов.
2. Необходимо учитывать все основные переменные, которые влияют на функционирование исследуемой системы. Существенным фактором, влияющим на выбор переменных, является уровень детализации при исследовании системы. Очень важно ввести в рассмотрение все основные независимые переменные, но не менее важно не «перегружать» задачу большим количеством мелких, несущественных переменных.
Возникают естественные вопросы: чем руководствоваться при выборе метода для решения той или иной конкретной экстремальной задачи, какой же метод является наилучшим? Иногда считают, что тот метод лучше, у которого выше скорость сходимости на некотором фиксированном классе задач [18]. Однако при таком способе оценки методов не принимается во внимание такое важное качество, как трудоемкость каждой отдельно взятой итерации метода.
При практическом использовании методов значительная часть времени, отведенного на расчеты, часто затрачивается на вычисление значений минимизируемой функции или ее производных. Поэтому в тех случаях, когда вычисление значений функции намного проще вычисления ее производных, выгоднее пользоваться теми методами, которые для своей реализации требуют лишь вычисления значений функции.
Важными характеристиками метода минимизации являются также область сходимости метода, устойчивость метода к погрешностям, объем памяти ЭВМ, необходимой для реализации метода, удобство программирования, широта класса задач, к которым применим метод, и т. п.
Большое количество разнообразных и отчасти противоречивых характеристик методов, недостаточная разработанность методики оценки упомянутых характеристик затрудняют сравнение методов друг с другом. Иногда для сравнения