Технология восстановления деталей из коррозионно-стойких сталей оборудования перерабатывающих предприятий АПК плазменной наплавкой

• Автор: Маврутенков, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Балашиха
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Применяемые в перерабатывающей промышленности коррозионностойкие стали и их характеристики

1.2 Способы восстановления деталей из коррозионностойких сталей

1.3 Характеристика низкотемпературной плазмы и

плазменных способов наплавки

1.4 Анализ условий работы деталей из коррозионностойких сталей

на примере шнека сепарационного комплекта БМ 0

5 Выводы, цели и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ ОБРАТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ

2.1 Обоснование выбора наплавочных материалов

2.2 Обоснование модернизации установки плазменнопорошковой наплавки на постоянном токе обратной полярности
2.3 Обоснование конструкции плазмотрона
2.4 Расчт параметров режима плазменнопорошковой наплавки
на постоянном токе обратной полярности
2.5 Выводы
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Общая методика исследований
3.2 Исследование износа шнеков сепарационного комплекта БМ 0
3.3Экспериментальная установка
3.4 Образцы для проведения исследований
3.5 Методика оценки эффективности газовой защиты плазмотрона
3.6 Методика оценки влияния интенсивности закрутки
плазмообразующего газа на тсплофизические параметры плазменной струи
3.7 Определение влияния режимов наплавки на формирование наплавленного металла методом планирования эксперимента
3.8 Радиографический анализ
3.9 Металлографический анализ
3. Дюрометрический анализ
3. Испытания на коррозионную стойкость
3. Испытания на изнашивание
3. Проведение эксплуатационных испытаний
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Анализ износа шнека сепарационпого комплекта 8М 0
4.2 Исследование эффективности газовой защиты плазмотрона
4.3 Исследование влияния интенсивности закрутки плазмообразующего
газа на тсплофизические параметры плазменной струи
4.4 Оптимизация режимов плазменной наплавки
4.5 Результаты радиографического анализа
4.6 Структура и тврдость наплавленных слоев
4.7 Оценка коррозионной стойкости
4.8 Результаты износных испытаний
4.9 Результаты эксплуатационных испытаний
4. Выводы
5 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ИХ ТЕХНИКО
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1 Установка для плазменной наплавки шнеков
5.2 Технологические рекомендации
5.3 Технико экономическая эффективность восстановления шнека сепарационного комплекта БМ
ОБЩИЕ вывода
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Из них изготавливают режущие элементы и износостойкие детали оборудования (куттерные ножи, ножи и решётки для волочков, иглы инъекторов, подшипников качения высокой твёрдости и др. К ферритным относят коррозионно-стойкие хромистые стали, у которых главная составляющая структуры — феррит. Феррит в этих сталях не испытывает (а-у) превращения при нагреве вплоть до температур плавления благодаря высокому содержанию хрома (. Все ферритные стали независимо от содержания хрома устойчивы к коррозии в атмосфере и слабоагрессивных средах - растворах кислот или солей невысокой концентрации. Из сталей ферритного класса (Ре-%Сг) изготавливают различного рода контейнеры, резервуары и цистерны для транспортировки пищевых продуктов. Стали (Ге-. Сг) используются для сварных конструкций деталей печной арматуры с рабочей температурой до °С, теплообменников, для деталей оборудования, работающих при температурах эксплуатации до 0. С в окислительных средах []. К аустенитному классу коррозионно-стойких сталей в зависимости от легирования относят к хромоникелиевым, хромомарганцевым или хромоникельмарганцовым. Наибольшее распространение в пищевой перерабатывающей промышленности получили хромоникелевые аустенитные стали, содержащие . При комнатной температуре стали с аустснитной структурой имеют сравнительно низкий предел текучести 0. МПа, однако их преимуществом является высокая вязкость. Аустенитные стали находят применение при изготовлении различных деталей перерабатывающего оборудования, оборудования для транспортировки и хранения пищевых продуктов []. Выбор способа восстановления детали определяется характером и значением износа, а так же особенностями материала, из которого она изготовлена. Большое количество деталей машин и механизмов выходит из строя при эксплуатации вследствии изнашивания, ударных нагрузок, эрозии и т. Современное ремонтное производство располагает различными методами восстановления и упрочнения деталей для повышения срока их службы []. Большинство деталей, подлежащих восстановлению, как правило, имеют сложную форму, изготовлены из разнообразных материалов с повышенными физико-механические свойствами рабочих поверхностей и имеющие высокую стоимость. К таким деталям относятся шнеки оборудования для обвалки мяса, ролики транспортёров, куттерные ножи, цапфы, шкивы тормозов и др. При выборе способа восстановления детали необходимо руководствоваться экономической целесообразностью применения того или иного способа восстановления. Разработка и внедрение технологии восстановления оправдана в том случае, если относительная себестоимость ремонта будет меньше либо равна относительной себестоимости изготовления новой детали [8]. Св, Сн - себестоимости восстановления детали и изготовления новой соответственно, руб. Те, Т„ - средние сроки службы восстановленной детали и новой соответственно, ч. Среди возможных способов восстановления деталей из коррозионно-стойких сталей следует отметить восстановление методом наплавки, нанесения гальванических покрытий, нанесением пластмасс и клеев, методом ремонтных размеров. Гальванические способы восстановления используются преимущественно для деталей с износами 0,1. Нанесение пластмасс и клеев в основном используется для восстановления формы поверхностей облицовок, восстановление герметичности соединений. Метод ремонтных размеров используется для восстановления посадок соединений, отверстий, резьб, профильных поверхностей и др []. Анализируя номенклатуру деталей перерабатывающего оборудования, изнашивающихся во время работы, наиболее целесообразным для большинства деталей является восстановление наплавкой. Наплавку осуществляют введением присадочного материала в виде порошка, проволоки, ленты, прутка в локальную сварочную ванну основного металла, расплавленного концентрированным источником теплоты (газосварочным пламенем, эл. ТВЧ, лазером и др. Наплавленный слой образует одно целое с основным металлом. При этом, как правило, химический состав наплавленного слоя может значительно отличаться от состава основного металла. Толщина наплавленного металла, образованного одним или несколькими слоями, может быть различной: от 0,5 до мм и более [8].