Разработка технологии восстановления деталей перерабатывающей промышленности микродуговым оксидированием

• Автор: Ферябков, Александр Витальевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯМ

1.1 Алюминиевые сплавы, применяемые в перерабатывающей

промышленности и их характеристики

1.2. Возможные способы восстановления и упрочнения деталей оборудования перерабатывающих отраслей из алюминиевых сплавов
1.3. Микродуговое оксидирование как способ упрочнения деталей из алюминиевых сплавов.
1.3.1. Краткая характеристика способа и эксплуатационных свойств деталей, подвергнутых МДО

1.3.2. Электролиты МДО, применяемые для восстановления и упрочнения деталей.

1.3.3. Композиционные МДОпокрытия с использованием порошков оксидов.

1.4. Обоснование возможности применения способа восстановления деталей перерабатывающих отраслей наплавкой с последующим упрочнением МДО
1.5. Анализ условий работы и технического состояния деталей перерабатывающих отраслей из алюминиевых сплавов на примере корпусных деталей насосов СВН.
1.6. Выводы и задачи исследования.
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗНАШИВАНИЯ МДОПОКРЫТИЙ
2.1. Выявление структурной модели трибологической системы.
2.1.1. Характеристика абразивного изнашивания
2.1.2. Характеристика изнашивающей среды и влияние свойств абразивных частиц на изнашивание.
2.1.3. Условия изнашивания.
2.2. Обоснование методики испытаний на изнашивание
2.3. Разработка модели изнашивания МДОпокрытий
2.3.1. Обзор существующих моделей
2.3.2. Модель гидроабразивного изнашивания МДОпокрытий
2.4. Выводы
3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Материалы и оборудование для проведения исследований
3.1.1. Образцы для проведения исследований.
3.1.2. Установка микродугового оксидирования.
3.1.3. Получение композиционных МДОпокрытий в электролитах с добавлением порошков оксидов металлов
3.1.4. Электролиты, их приготовление, контроль, корректировка.
3.1.5. Установка и режимы аргоннодуговой наплавки.
3.2. Методики измерения толщины, удельной массы, скорости формирования, плотности МДОпокрытий
3.3. Методика измерения микротвердости покрытий и проведения металлографических исследований.
3.4. Методика измерения сквозной пористости покрытий.
3.5. Методика испытаний на изнашивание о закрепленные абразивные частицы
3.6. Методика контроля сцеплясмости МДОпокрытий.
3.7. Методика проведения рентгеноструктурного анализа
3.8. Методика оптимизации параметров технологического процесса упрочнения способом МДО
3.8.1. Цели и задачи применения метода.
3.8.2. Планирование и проведение эксперимента
3.9. Методика измерения электролита и оценки его долговечности.
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Исследование структуры и свойств композиционных МДОпокрытий
4.2. Влияние химического состава наплавляемого материала и режимов МДО на свойства покрытий
4.2.1. Толщина, скорость формирования и микротвердость покрытий
4.2.2. Пористость покрытий
4.2.3. Прочность сцепления покрытий.
4.2.4. Износостойкость покрытий.
4.3. Оптимизация параметров технологического процесса упрочнения способом МДО.
4.4. Выводы.
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.
5.1. Рекомендации для разработки технологических процессов упрочнения деталей МДО
5.2. Долговечность электролита и его регенерация.
5.3. Технологический процесс восстановления корпуса насоса СВН.
5.4. Экономическая эффективность от восстановления корпусов насосов СВН.
5.5. Экология
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Свариваемость хорошая, обрабатываемость резанием неудовлетворительная, пластичность высокая у отожжнных сплавов. АМг2 Средиенагруженныс детали, сварные изделия трубопроводы, мкости, детали рассевов, тара для консервов и пресссрвов. Свариваемость, обрабатываемость резанием удовлетворительные, высокие пластичность и сопротивляемость коррозии. АМгЗ Те же детали, что и из сплавов АМг2. Свариваемость, обрабатываемость резанием удовлетворительные, пластичность высокая в отожжнном состоянии. Д1 Силовые элементы конструкций каркасы, станины, кронштейны, стойки, фланцы и др. Детали молокообрабатывающих машин, бидоны для пищевых продуктов. Свариваемость удовлетворительная, обрабатываемость резанием в отожжнном состоянии пониженная. Пластичность высокая. Коррозионная стойкость средняя. Продолжение таблицы 1. Высоконагруженные элементы конструкций детали рассевов, рабочие органы тестомесильных агрегатов, тарелки сепараторов и другие детали. Свариваемость точечной сваркой хорошая, газовой неудовлетворительная. Обрабатываемость резанием после закалки удовлетворительная, после отжига пониженная. Коррозионная стойкость средняя. ЛК АЛ2 Тонкостенные детали сложной конфигурации, работающие при малых и средних нагрузках в условиях контакта с пищевыми средами, морской водой арматура, мкости, мешалки, корпуса, кронштейны, нижняя тарелка сепаратора жирового и т. Свариваемость хорошая, обрабатываемость резанием плохая, высокие литейные свойства. Максимальная рабочая температура 0 С. Сплав склонен к трещинообразованию. АК9ч АЛ4 Детали сложной конфигурации, работающие при повышенных нагрузках под воздействием слабых агрессивных сред атмосферная влага, вода, пар станины, стойки, корпуса, маховики, кронштейны и т. Свариваемость и обрабатываемость резанием удовлетворительная. Не склонен к трещинообразованию. Максимальная рабочая температура 0 С. Сплав плохо поддатся анодированию. АК7ч АЛ9 Детали сложной конфигурации, работающие при статических нагрузках в контакте с пищевыми средами, а также детали, обеспечивающие наджную герметичность корпуса насосов и редукторов, арматура и т. Свариваемость хорошая, обрабатываемость резанием удовлетворительная. Не склонен к трещинообразованию. Максимальная рабочая температура 0 С. Коррозионная стойкость удовлетворительная. Сплав склонен к естественному старению. Сплавы алюминия с медью, цинком, магнием и кремнием имеют хорошие технологические свойства и обладают более высокой прочностью, чем алюминий. По коррозионной стойкости алюминиевые сплавы значительно уступают коррозионной стойкости алюминия. Особенно невысокой коррозионной стойкостью обладает сплав системы А1Си. Объясняется это тем, что однородная структура тврдого раствора образуется только при высоких температурах. При понижении температуры происходит образование двойного сплава с выделением из тврдого раствора интсрмсталлического соединения СиА. В перерабатывающих отраслях АПК используют алюминиевые деформируемые сплавы и алюминиевые литейные сплавы , 4 таблица 1. Деформируемые сплавы получили широкое распространение в различных отраслях перерабатывающей промышленности для изготовления технологического оборудования и сварных малонагруженных конструкций. Алюминиевокремнистые, алюминиевомагниевые и алюминиевомарганцовистые сплавы применяют в агрессивных средах спиртовых диффузионных и сатурационных соках и сиропах кислых средах. Эти сплавы имеют высокую коррозионную стойкость 0,1 гм2ч и по десятибалыюй шкале коррозионной стойкости металлов относятся к группе стойких материалов балл 4. Химический состав массовая доля элементов алюминиевых сплавов, применяющихся в перерабатывающей промышленности, представлен в таблице 1. Таблица 1. Кремний Железо Медь Марганец Магний Хром Цинк Титан Никель др. АМц 0,6 0,7 0, 0, 1,0 1,5 0, 0,2 Ост. АМг2 0, 0, 0, 0, 0, 1,7 2,4 0, 0, 0, Ост. АМгЗ 0,5 0,8 0, 0,1 0,3 0,6 3,2 3,8 0, 0,2 0,1 Ост. Д1 0, 0,8 0,7 3,5 4,5 0, 1,0 0, 0,8 0, 0, 0, ТМт 0, Ост. Л2т 0, Ост. АК АЛ2 0, 0,5 0, 0, 0, 2г 0, Ост. АК9ч АЛ4 8 ,5 0, 0, 0, 0, гг 0, 0, 0, Олово 0, РЬ 0, 0, Вс 0, Ост. АК7ч АЛ9 6,0 8,0 0, 0, 0,2 0,4 0, гг 0, Олово 0, РЬ 0, 0, Вс 0, Ост.