Технология упрочнения микродуговым оксидированием восстановленных пайкой деталей из алюминиевых сплавов

• Автор: Чернышов, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Применение алюминиевых сплавов в сельскохозяйственном машиностроении

1.2 Восстановление и упрочнение деталей из алюминиевых сплавов

1.2.1 Способы восстановления

1.2.2 Способы упрочнения

1.3 МДО, как способ поверхностного упрочнения деталей из алюминиевых сплавов и его применение в ремонтном производстве

1.4 Выводы, цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ОТ ДАВЛЕНИЯ, СОЗДАВАЕМОГО ПРОДУКТАМИ КОРРОЗИИ
2.1 Определение давления, создаваемого продуктами коррозии, на начальной стадии коррозионного разрушения металлической основы
под керамическим покрытием
2.2 Определение продолжительности начала разрушения керамического покрытия под воздействием давления продуктов коррозии металлической основы
2.3 Выводы
3 МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫ1ЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Оборудование и материалы для проведения исследований
3.2 Методика исследования толщины покрытий
3.3 Методика исследования микротвердости покрытий
3.4 Методика проведения рентгеноструктурного анализа
3.6 Методика исследования внутренних напряжений
3.5 Методика исследования пористости покрытий
3.7 Методика коррозионных испытаний
3.8 Методика испытаний на изнашивание
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1 Толщина и скорость формирования покрытий
4.2 Микротвердость покрытий
4.3 Рентгеноструктурный анализ
4.4 Внутренние напряжения
4.5 Пористость покрытий
4.6 Коррозионная стойкость покрытий
4.7 Определение продолжительности начала разрушения покрытия за счет коррозии металлической основы под воздействием агрессивной среды
4.8 Износостойкость покрытий
4.9 Эксплуатационные испытания
4. Выводы
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1 Анализ технического состояния изношенных крышек распределительных шестерен двигателя ЗМЗ
5.2 Технологический процесс восстановления и упрочнения крышек распределительных шестерен двигателя ЗМЗ
5.3 Экономическая эффективность восстановления и упрочнения крышки распределительных шестерен двигателя ЗМЗ
5.4 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


При данном способе отпадает необходимость применения электродных покрытий и флюсов. Наряду с достоинствами аргонно-дуговая сварка имеет значительные недостатки, к которым в первую очередь относится её дороговизна. Стоимость аргонно-дуговой сварки примерно в три раза превышает стоимость кислородно-ацетиленовой. Аргон, применяемый для сварки, часто содержит значительное количество примесей кислорода, паров воды, азота и других газов. Перед сваркой аргон подвергается очистке от примесей, что также удорожает процесс и создает дополнительные неудобства. Пайкой (паянием) называют процесс получения неразъемного соединения металлов, находящихся в твердом состоянии, при помощи расплавленного вспомогательного (промежуточного) металла или сплава, имеющего температуру плавления ниже, чем у соединяемых металлов [, , ]. Родственным пайке процессом является лужение, при котором поверхность металлической детали покрывают тонким слоем расплавленного припоя, образующего в контакте с основным металлом припой-сплав переменного состава с теми же зонами, что и при пайке. Лужение можно применять как предварительный процесс с целью создания более надежного контакта между основным металлом и припоем, так и собственно как покрытие для защиты металлов от коррозии. Майка, как способ восстановления деталей, имеет следующие достоинства: возможность нанесения металла там, где нет подходов для сварочного оборудования; обеспечение высоких механических характеристик паяных соединений при знакопеременных нагрузках, за счет отсутствия концентраторов напряжений, возникающих при сварке и наплавке; простота технологического процесса и применяемого оборудования; высокая производительность процесса; сохранение точной формы, размеров и химического состава деталей; простота и легкость последующей обработки, особенно после пайки тугоплавкими припоями; незначительный нагрев деталей; возможность соединения деталей, изготовленных из разнородных металлов; низкая себестоимость восстановления детали. Восстановленные пайкой детали из алюминиевых сплавов имеют достаточно высокую долговечность. Пайка позволяет сохранить практически без изменения исходные химико-физические свойства напаянного материала из-за отсутствия перемешивания в зоне пайки припоя и материала основы [, , ]. Для пайки деталей из алюминиевых сплавов применяют припои на основе алюминия, цинка и олова. Припои на основе алюминия обеспечивают паяным соединениям наиболее высокие коррозионные свойства и механическую прочность в которые в качестве легирующих элементов вводят кремний, серебро, медь, цинк, кадмий и ряд других металлов (таблица 1. Наилучшей коррозионной стойкостью обладают припои системы алюминий-кремний с содержанием 4. Наиболее часто для пайки используют сплавы с содержанием около %, имеющие температуру плавления 7 °С. Припои с низким содержанием кремния склонны к горячим трещинам из-за образования легкоплавкой эвтектики по границам кристаллов [9]. Для улучшения технологических свойств алюминиевых припоев и снижения температуры их плавления вводят цинк и медь []. Таблица 1. Марка припоя Содержание основных элементов, % (масс. А 5,5. СИЛ-0 . ПА- . В 3,5 . П5А - - . П0А 0,9. А 6,5. В зависимости от используемого припоя различают два вида пайки изделий из алюминиевых сплавов: высокотемпературную и низкотемпературную. Для высокотемпературной пайки алюминиевых сплавов в качестве флюсов применяют смеси солей хлоридов щелочных и тяжелых металлов с добавками фторидов металлов. Пайку осуществляют припоями на основе алюминия типа ПЛ-, А, В и др. Высокотемпературная флюсовая пайка алюминиевых сплавов может производиться с применением газопламенного, печного, индукционного и контактного нагрева, а также путем погружения в расплавы флюсов. Печной нагрев применяется только для пайки тонкостенных конструкций из алюминиевых сплавов. Пайка в солевых ваннах отличается высокой производительностью. В связи со значительной температурой пайки (0 . С) этим способом паяют сплавы с высокой температурой ликвидуса - АД 1, АМц и др.