Восстановление автотракторных деталей электроконтактной приваркой композиционных материалов

• Автор: Гаскаров, Ильнар Рагипович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Условия работы узлов трения и пути повышения их ресурса

1.2 Классификация композиционных покрытий и методов их получения

1.3 Присадочные материалы для получения композиционных покрытий.

1.4 Выбор способа нанесения композиционных материалов на изношенные поверхности деталей.

1.5 Способы электроконтактной приварки порошковых материалов

1.6 Цели и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.г.

2.1 Обоснование выбора присадочного материала и схемы технологического

процесса приварки.

2.2 Расчет угла подачи металлического порошка.

2.3 Обоснование возможности регулирования толщины привариваемого
покрытия
2.4 Исследование уплотнения порошка в ячейках сетки.
2.5 Выводы по теоретическим исследованиям.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Общая методика исследований.
3.2 Методика определения технологических свойств металлических порошков
3.3 Методика оценки потерь порошка от осыпания
3.4 Методика исследования усадки порошка и толщины формируемого слоя
3.5 Методика измерения прочности сцепления композиционного покрытия с
основным металлом.
3.6 Методика исследования макро и микроструктуры.
3.7 Методика измерения твердости и микротвердости.
3.8 Методика измерения пористости покрытий
ф 3.9 Методика определения износостойкости композиционных покрытий.
ЗЛО Методика оценки характера изнашивания композиционного покрытия
ЗЛ1 Методика производственной проверки деталей, восстановленных
электроконтактной приваркой композиционного покрытия.
ЗЛ 2 Статистическая обработка результатов исследований.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4Л Исследование особенностей ЭКП порошков в ячейках сетки
4ЛЛ Влияние технологических свойств металлических порошков и размеров
сетки на формирование покрытия.
4Л .2 Влияние угла подачи на потери порошка от осыпания
4.1.3 Влияние параметров режима электроконтактной приварки на формирование
покрытия, качество соединения с основой и свойства.
4Л .4 Исследование толщины наносимого покрытия на детали различного
диаметра.
4.2 Исследование качества и свойств приваренного покрытия
4.2.1 Металлографический анализ и оценка пористости покрытий.
4.2.2 Твердость и микротвердость.
4.2.3 Результаты испытания образцов на изнашивание.
4.3 Результаты эксплуатационных испытаний.
4.4 Выводы по результатам экспериментальных исследований
5 ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИВАРКОЙ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.
5.1 Технология восстановления деталей ЭКП композиционного материала на
основе металлического порошка и сетки.
5.2 Расчет экономической эффективности внедрения в производство
разработанного технологического процесса
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Схватывание металлов представляет собой образование металлических связей и проявляется при совместном пластическом деформировании и при трении, которое по существу, также является процессом совместного деформирования поверхностных неровностей и слоев металла, находящихся в контакте. Способность металлов при граничном трении сопротивляться схватыванию, очень важна для деталей машин, т. К традиционным методам увеличения ресурса узлов трения относятся создание новых материалов с повышенными свойствами, улучшение конструкции деталей, качества и технологии их обработки, повышение интенсивности их охлаждения. Требования к антифрикционным материалам определяются условиями их работы и варьируются в широких пределах. К ним относятся низкие значения коэффициента трения и высокая износостойкость оптимальная объемная и поверхностная прочность, сочетающая высокую прочность поверхностного слоя с легкой прирабатываемостыо пары трения достаточная вязкость для исключения возможности хрупкого разрушения высокая усталостная прочность способность образовывать слой вторичной структуры, предохраняющей поверхности трущихся материалов от схватывания достаточная теплопроводность и оптимальные значения коэффициента теплового расширения наличие в материале запаса твердой или жидкой смазки экономичность и технологичность в изготовлении. На основе современных представлений теории трения и износа, разработанных в трудах В. А Белого, В. Н. Бугаева, Д. Н. Гаркунова, Б. И. Костецкого, И. В. Крагельского, И. Д. Радомысельского, И. М. Федорченко и др. Структура материала должна быть гетерогенной и состоять га твердых зерен, равномерно распределенных в упругопластичной матрице. В этом случае приложенная нагрузка действует в основном на включения твердой фазы, а в матрице происходит релаксация напряжений. Поверхностный слой трущихся материалов должен иметь меньшую прочность, чем нижележащие слои правило положительного градиента. Поверхностный слой не должен наклепываться в процессе трения. Под влиянием окружающей среды в материале не должны происходить структурные изменения, ухудшения характеристик прочности и пластичности. В состав материала рекомендуется вводить вещества способные работать в качестве твердых смазок. Между структурными составляющими материала должна существовать адгезионная связь. Противозадирные добавки не должны снижать прочность материала. Коэффициент трения твердых включений между собой и по материалу матрицы должен быть минимальным. Так как, указанные принципы относятся только к поверхностному слою, то при изготовлении новой износостойкой детали целесообразно использовать покрытия, что в большинстве случаев экономически невыгодно. Однако, при восстановлении изношенных деталей машин можно реализовать принципы создания износостойкого покрытия на деталях с экономическим эффектом, т. В настоящее время существует множество способов восстановления изношенных деталей с применением различных присадочных материалов. Перечисленным выше комплексам требований к антифрикционным материалам различного назначения в полном объеме могут удовлетворять композиционные материалы покрытия. Поэтому одним из важнейших направлений в области повышения долговечности восстановленных деталей является разработка новых присадочных композиционных материалов и технологии их нанесения на изношенные поверхности. Наличие разнообразных присадочных материалов для восстановления и упрочнения поверхностей трения создает предпосылки повышения их износостойкости путем направленного формирования требуемой структуры покрытия 6, 8, , , , 1, 2. Классификация композиционных покрытий и методов их получения. Создание композиционного покрытия КП базируется на основе сочетания в объеме покрытия материалов различных классов, обладающих разными исходными свойствами 2. Природа исходных компонентов, их фазовое состояние, соотношение, состояние границы раздела и создание определенной микро и макроструюуры определяют свойства покрытия. В свою очередь, сочетание свойства композиционного покрытия, их комплекс обуславливают применение КП для тех или иных целей рисунок 1. Рисунок 1.