Совершенствование технологии восстановления деталей машин сельскохозяйственного назначения плазменной наплавкой

• Автор: Грибенченко, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ЦЕЛЬ

И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Краткий обзор условий изнашивания сопряжений.

1.2. Способы поверхностного упрочнения

1.3. Плазменная наплавка и ее разновидности

1.4. Материалы для плазменной наплавки.

1.5. Анализ глубины проплавления основного металла.

1.6. Восстановление деталей порошковыми композиционными покрытиями.

1.7. Прочность покрытия и глубины зоны термического влияния

1.8. Создание композиционных порошков.
Выводы по главе 1
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКИ
ДЕТАЛЕЙ ПОРОШКОВЫМИ СМЕСЯМИ
2.1. Активирующие добавки при наплавке порошковых смесей
2.2. Необходимые условия осуществления экспериментального исследования и активирования способа
плазменного нанесения металлопокрытий
2.3. Сущность плазменной наплавки
2.4. Определение параметров плазменной наплавки
2.5. Определение частоты вращения детали
при плазменной наплавке распыленными порошками.
2.6. Режимы наплавки.
Выводы по главе 2.
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Методологическая схема проведения исследований.
3.2. Экспериментальная установка и приборы, основной металл
и композиционные материалы.
3.3. Исследование микроструктуры, микротвердости, твердости,
зоны термического влияния и химического состава наплавленного слоя.
3.4. Определение геометрических размеров формируемого слоя
3.5. Определение пористости металлопокрытия.
3.6. Исследование износостойкости образцов
3.7. Методика исследования прочности сцепления наплавленного
металла с основным.
Выводы по главе 3.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ф 4.1. Влияние частоты вращения детали, производительности
и режимов наплавки на формирование металлопокрытий
4.2. Влияние углерода, хрома, никеля и бора в порошке на плотность
и толщину металлопокрытия
4.3. Исследование микроструктуры
4.4. Микротвердость наплавленного металлопокрытия.
4.5. Износостойкость и усталостная прочность
наплавленного металлопокрытия.
4.6. Прочность сцепления наплавленного металла с основным
ф 4.7. Определение ошибок измерений.
Выводы по главе 4.
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО РАСПЫЛЕННОГО ПОРОШКА
ПРИ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКЕ.
Общие выводы
Список источников


По данным исследований [] примерно % автомобильных деталей выбраковываются при износе 0,1 мм и % при износе 0,1 . Автором [0] установлено, что % валов трактора ДТ-5С выбраковывались при износе менее 0,1 мм и % при износе в пределах 0,1. Фундаментальные исследования и обобщения, проведенные В. М. Кряжковым [, ] по распределению при выбраковке стальных деталей тракторов ДТ-5С, К-1А показали, что детали с износом до 0,2 мм составляют . Изучение влияния вторичных процессов: удельной нагрузки, скорости относительного скольжения, среды, разделяющей поверхности, рода и состояния материалов, качества поверхностей, авторами [, , , , , 0] установлено, что нагрузки на опоры большинства валов ДТ-5С и К-1А не превышают 1 МПа, вместе с тем имеются и весьма нагруженные детали давление на которые доходит до 3,5. МПа. Активное химическое воздействие среды на материалы сопряженных деталей, взаимодействие их с кислородом воздуха, воздействие повышенной температуры и влажности приводит к коррозийному изнашиванию, являющемуся составной частью общего процесса разрушения деталей машины. Одной из причин снижения прочности соединений с началом явления скольжение поверхностных слоев вала относительно ступицы, которое вызывает фреттинг — коррозию посадочных мест []. Развитие фреттинг - коррозии происходит при наличии динамической нагрузки и малых перемещений деталей относительно друг друга. Состояние структуры металла, качество поверхностей, в первую очередь их макро и микрогеометрия, оказывают решающее влияние на процесс изнашивания. Установлено [], что наибольшей износостойкостью обладает мелкозернистая структура. Повышение содержания углерода, легированных элементов кремния, никеля, хрома, марганца, бора, молибдена и вольфрама способствует повышению твердости и высокой износостойкости. В настоящее время разработаны и широко применяются в промышленности различные способы наплавки металлов. Появление технологии наплавки относятся к г. Спенсер получил патент на изобретение. Однако промышленное применение началось несколько позже. Исследованию различных способов восстановления изношенных деталей сельскохозяйственной техники методами наращивания металлопокрытий посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых: В. М. Аскинази [], Д. Т. Вадивасова [], Н. И. Доценко [], H. H. Дорожкина [], В. В. Жукова [], В. И. Казарцева [], В. М. Кряжкова [, ], Б. Р. и А. И. Лазаренко [], И. С. Левитского [], Л. Г. Лившица, И. И. Лукевского [], H. И.С. Пацковича [], Ю. Н. Петрова [], A. B. Поляченко [], И. Е. Ульмана [3], В. А. Шадричева [9], Балтера М. А. [], Хасуи А. Моригаки О [7] и других. Обзор результатов исследования этих авторов позволяет заключить: сварка и наплавка - наиболее распространенные способы восстановления изношенных и поврежденных деталей при ремонте машин и сельскохозяйственной техники, существуют различные способы наплавки - газовая, электродуговая, в среде углекислого газа, электроискровая, лазерная, вибродуговая, электрокон-тактная, ТВЧ, плазменная и др. Поэтому при наплавке стремятся применить также способы, которые, обеспечивая качество соединения, в то же время обеспечивают максимальную производительность и эффективность процесса. Высокую производительность и качество наплавленного металла, обеспечиваются автоматической наплавкой под флюсом [, , , , 3]. Название этого способа связано с тем, что дуга при наплавке электродными материалами (проволокой, лентой и др. Возможность наплавки при большой силе тока и высокой погонной энергии обеспечивает этому способу высокую производительность при хорошем качестве наплавляемого металла. Под флюсом можно получать слои металла почти любого химического состава путем легирования одним из трех способов: применение легированной электродной проволоки; нанесением легирующих примесей на поверхность детали; применением легирующих флюсов []. Для наплавки сталей с повышенной твердостью и износостойкостью практичное применение нашли: трубчатая порошковая проволока, разработанная И. И. Фруминым [5]; наплавка по дозированному слою ферросплавов; легирование наплавленного металла через керамический флюс.