Упрочнение поверхности деталей сельскохозяйственных машин из алюминиевых сплавов восстановленных электродуговой металлизацией микродуговым оксидированием

• Автор: Жуков, Вячеслав Васильевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ

1.1 Алюминиевые сплавы и их применение для изготовления

головок блока цилиндров двигателей.

1.2 Анализ условий работы и износного состояния головки блока

цилиндров двигателя ЗМЗ

1.3 Способы восстановления и упрочнения головок блока

цилиндров.

,4 1.3.1 Способы восстановления.

1.3.2 Способы упрочнения
1.4 Выводы, цель и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОЙ
ТОЛЩИНЫ МДОПОКРЫТИЯ
2.1 Расчет напряженнодеформированного состояния МДО
покрытия.
2.2 Технологическое обоснование толщины МДОпокрытия
2.3 Выводы
3. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
4 ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Материалы и оборудование для проведения исследований
3.2 Приготовление электролита.
3.3 Измерение толщины МДОпокрытий
3.4 Измерение микротвердости МДОпокрытий.
3.5 Определение хрупкости МДОпокрытий
3.6 Контроль прочности сцепления покрытий.
3.7 Определение сквозной пористости МДОпокрытий
3.8 Определение коррозионной стойкости покрытий.
4 3.9 Оценка долговечности электролита
ЗЛО Планирование, математическая обработка и определение
ошибки иолнофакторного эксперимента
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.
4Л Толщина МДОпокрытий
4.2 Микротвердость МДОпокрытий
4.3 Хрупкость МДОпокрытий.
4.4 Прочность сцепления покрытий.
4.5 Сквозная пористость МДОпокрытий.
4.6 Коррозионная стойкость МДОпокрытий
4.7 Долговечность электролита
4.8 Эксплуатационные испытания головок блока двигателя
4.9 Выводы.
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
5.1 Технологический процесс восстановления и упрочнения
привалочной плоскости головки блока цилиндров двигателя ЗМЗ.
5.2 Вопросы экологии микродугового оксидирования.
5.3 Экономическая эффективность от внедрения разработанной
технологии восстановления головки блока цилиндров двигателя ЗМЗ.
5.4 Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В настоящей работе изложены результаты исследований, направленные на разработку технологии упрочнения способом МДО восстановленных электродуговой металлизацией деталей сельскохозяйственной техники из алюминиевых сплавов. Работа выполнена на кафедре “Сервис и ремонт машин” Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Орловского государственного технического университета (ГОУ ВПО ОрелГТУ). В современных машинах и оборудовании все шире применяют детали из легких сплавов, обладающих большой относительной прочностью и технологичностью изготовления. В настоящее время по объему производства и потребления алюминий и его сплавы занимают второе место в мире после стали [2,3]. Расширение применения алюминиевых сплавов - это долговременная тенденция, которая будет определять не только текущую, но и дальнейшую перспективу объема и сфер использования благодаря ценному комплексу механических, физических и химических свойств. Важным свойством алюминиевых сплавов является их высокая теплопроводность (в 3. Высокая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов позволяет применять их для производства узлов и деталей сельскохозяйственных машин, работающих в условиях воздействия агрессивных сред. Кроме того, отливки из алюминиевых сплавов, получаемых литьем под давлением и в кокиль, могут иметь сплошную форму и меньшие припуски на обработку, чем чугунные [2,3,4]. Мировым опытом доказано, что применение алюминиевых сплавов эффективно во многих отраслях промышленности, т. Одной из наиболее ответственных и ресурсообеспечивающих деталей автомобильного двигателя внутреннего сгорания является головка блока цилиндров (ГВЦ), так как от ее технического состояния зависит долговечность работы двигателя. В настоящее время отечественными и зарубежными машиностроительными предприятиями при изготовлении головок блока ДВС используется широкая номенклатура алюминиевых сплавов. Примерное использование литейных алюминиевых сплавов применяемых для изготовления головок блоков цилиндров приведено в таблице 1. Таблица 1. AJI6) Головки блоков четырехцилнндрового двигателя английской фирмы Hillman. LM Головки блоков восьмицилиндрового V-образного двигателя английского автомобиля Rover. В Орловской области основная часть подвижного состава, используемого для перевозки грузов сельскохозяйственного назначения, приходится на автомобили ГАЗ- А, ГАЗ-, ГАЗ- и ГАЗ- на которых установлен двигатель ЗМЗ- и его модификации. Количество автотранспортных средств в Орловской области по маркам на 1 представлено в таблице 1. Таблица 1. Продолжение таблицы 1. Кроме того, этот двигатель установлен на автобусах марок КАВЗ- и ПАЗ- используемых для пассажирских перевозок на транспортных и сельскохозяйственных предприятиях Орловской области. На основании анализа применяемых литейных алюминиевых сплавов для изготовления головок блока цилиндров, представленных в таблице 1. АК9ч, который широко используется для изготовления не только головок блоков цилиндров двигателя ЗМЗ- и ГВЦ иных марок машин, но и других крупных деталей сложной формы [4-9]. Химический состав сплава и некоторые физико-механические свойства, согласно ГОСТІ3-, приведены в таблицах 1. Таблица 1. Л с < 4» о. Л В я и с. Л мед И г я н н 5 л ¦ Н Р? NN В. Ю меди цинк: § ? М X я с я -Р = ? Ос- нова 0,2 . Таблица 1. При работе двигателя головка блока цилиндров испытывает воздействие высоких температур (температура стенок камеры сгорания достигает 0“С). При запуске, изменении режима работы и остановке двигателя головка испытывает значительные колебания температуры. Также имеют место среди процессов, оказывающих влияние на состояние ГБЦ, вибрация деталей, изменение температуры и физических свойств охлаждающей жидкости, естественное старение и усталость материала [,]. Головка блока цилиндров имеет следующие характерные износы и дефекты: износ фасок клапанных седел, износ внутренних поверхностей направляющих втулок, коробление и коррозия (рисунок. Рисунок 1. Изношенная привалочная плоскость ГБЦ двигателя ЗМЗ-.