Восстановление и изготовление деталей судовых дизелей газотермическим напылением с ультразвуковой обработкой

• Автор: Бычков, Тимофей Петрович
• Шифр специальности: 05.08.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 233 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РЕМОНТА

СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

1Л. Анализ отказов деталей высокооборотных судовых

дизелей

1.2. Принципы восстановления и технологические процессы

ремонта дизелей

1.3. Плазменные газотермические процессы - современное направление упрочнения деталей

1.4. Постановка задач исследования

2. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ И МЕТОДИКИ
ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ
2.1. Выбор материалов покрытий
2.2. Методики исследований
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НАПЫЛЕННЫХ ПОКРЫТИЙ ДЕТАЛЕЙ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
3.1. Исследование свойств покрытий коленчатого вала высокооборотного дизеля
3.2. Исследование свойств покрытий наружной поверхности
втулок цилиндров
3.3. Исследование свойств покрытий внутренней поверхности
втулок цилиндров
3.4. Экспериментально-теоретическое обоснование изнашивания поверхностей сопряженных пар с плазменным напылением одной из поверхностей в узлах трения при обосновании
выбора материалов для напыления

4.СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПЛАЗМОТРОНОВ -ВАЖНЫЙ ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ
ПОКРЫТИЙ
4.1. Влияние типов плазмотронов и динамики плазменной струи на свойства покрытий
4.2. Плазмотрон с высокоскоростным истечением плазменной струи
и повышенным ресурсом работы
4.3. Устройство для повышения когезионной прочности
покрытий
4.4. Плазмотрон газоплазменного напыления
4.5. Плазмотрон с дополнительной активизацией напыляемой поверхности
5. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ ДЕТАЛЕЙ СУДОВЫХ ДИЗЕШШКОНСТРУКТИВНОТЕШОЛОтЧЕСКИМИМЕГОДАМИ
5.1. Применение ультразвука для обработки плазменных
покрытий
5.2. Влияние ультразвуковой обработки на прочностные и триботехнические свойства покрытий
5.3. Влияние ультразвуковой обработки на структуру и усталостную прочность покрытий
5.4. Исследование свойств плазменных покрытий деталей судовых дизелей с ультразвуковой обработкой
5.5. Изготовление втулок цилиндров с упрочнением внутренней
поверхности путем заливки расплавленным металлом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Проблема повышения работы деталей судовых механизмов и судовых энергетических установок достаточно актуальна. Одной из причин снижения ресурса является повышенный износ поверхности деталей, вызванный несоответствием условий энергетического воздействия на поверхность деталей и энергии свойств поверхности, другой - низкая усталостная прочность, определяемая конструкцией и материалом эксплуатируемой детали.
Одним из способов, создающих слои, упрочняющие поверхность деталей, является плазменное напыление. Однако многочисленные примеры его использования показывают, что не всегда прочностные свойства покрытия соответствуют необходимым нормам при эксплуатации. Причиной этого является как недостаточность изученности процесса, воспроизводящего износостойкие слои, так и неправильный выбор материалов для нанесения покрытий. Нанесение плазменных покрытий по существующей технологии не способствует повышению усталостной прочности деталей, как это происходит при азотировании стальных деталей и обработке поверхности различными энергетическими способами.
В работе приведены закономерности влияния характеристик плазменного процесса с использованием разработанных автором плазмотронов и свойств плазменных покрытий на изнашивание поверхностей деталей работающих в конкретных условиях.
Исследовано влияние ультразвуковой обработки поверхности до напыления на повышение адгезионой прочности, а также триботехнические характеристики и усталостную прочность деталей после нанесения покрытий ресурс работы коленчатых валов и цилиндровых втулок.
Таблица 2.
Причины изнашивания и характеристики деталей
На- имено- вание детали Материл детали и вид ТО Основной вид изнашивания Причины дополнительных видов изнашивания Материал сопряженной пары Условия работы
п об/ми н. ґ, гц Р2, НхЮ кгс/ см2 Упд, м/сек. Среда Ттах То
Втулка внут- ренняя поверх- ность 38ХМЮА Трение Коррозия Термо- циклиро- вание 65Г 4ХМФС-Ш + Г. Сг 150 105 12,95 Моторное масло 800
Втулка наружная поверхность 38ХМЮА Кавита- ция Эрозия 150 105 Охлаж- дающая жид кость 80
Колен- чатый вал шейки Х2Н4МА-Ш Трение Коррозия Гальванический БЬ, Бп, Си, РЬ И.П. БпРЬ 1850 150 Моторное масло