Совершенствование технологии процесса ультразвуковой обработки поверхностей стальных деталей перед нанесением газотермических покрытий

• Автор: Зайцев, Константин Викторович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА ПРИ НАНЕСЕНИИ ПОКРЫТИЙ
ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
1Л. Методы обработки поверхности для подготовки
под нанесение покрытий
1.2. Классификация и особенности применения методов поверхностно пластического деформирования
1.3. Сущность ультразвукового пластического деформирования стальных деталей
1.4. Применение ультразвука при нанесении газотермических покрытий
1.5. Технологии высокоскоростного газотермического нанесения покрытий
1.5.1. Высокоскоростное газотермическое напыление
1.5.2 Детонационное напыление
1.6. Выводы по главе
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И ОСНОВНЫЕ
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Исследуемые материалы
2.2. Технологическое оборудование для нанесения покрытий
2.2.1. Высокоскоростная газопламенная установка
2.2.2. Детонационная установка
2.3. Способы подготовки поверхности основы под нанесение покрытий
2.3.1. Струйно-абразивная обработка
2.3.2. Ультразвуковая обработка

2.3.3. Обработка шлифованием
2.4. Измерение шероховатости поверхностей
2.5. Измерение микротвердости
2.6. Методика определения площади адгезионного взаимодействия покрытия и основы
2.7. Выводы по главе
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА
ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ОСНОВЫ под ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОЕ НАПЫЛЕНИЕ
3.1. Исследование влияния микрорельефа поверхности после точения на ее микротвердость после ультразвуковой обработки
3.2. Исследования влияния технологических режимов ультразвуковой пластической деформации на шероховатость
и микротвердость обработанных поверхностей
3.3. Расчет изменения энергии активации поверхности, подвергнутой ультразвуковой пластической деформации
3.4. Выводы по главе
Глава 4. НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ
ГАЗОПЛАМЕННЫМ И ДЕТОНАЦИОННЫМ
МЕТОДАМИ
4.1. Исследование поверхности основы после отрыва покрытий нанесенных газотермическим
напылением
4.1.1. Высокоскоростное газопламенное напыление
4.1.2. Детонационное напыление

4.1.3. Структура границы раздела в композиции «покрытие-основа»
4.2. Моделирование процесса охлаждения и кристаллизации покрытия, напыленного на основу с различным микрорельефом
4.3. Нанесение покрытий на поверхность основы, подготовленную ультразвуковой обработкой
4.4. Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения

Рис. 1.5 Схема обработки покрытия при напылении: 1 - обрабатываемая деталь; 2 - порошковое покрытие; 3 - плазмотрон; 4 - ультразвуковой генератор; 5 - усилитель; 6 - обмотка возбуждения; 7 - вибратор;
Основными характеристиками воздействия ультразвука, определяющими физику протекающих процессов, являются максимальное давление и скорость его приложения. В результате действия этих факторов при обработке ультразвуком слоев покрытий развивается пластическая деформация. Ее протекание имеет ряд существенных различий по сравнению с пластической деформацией, как компактных материалов, так и порошковых тел [71, 109].
Особенностью пластической деформации покрытия в данной схеме является ультразвуковое воздействие на напыляемый монослой (слой, формирующийся за время прохождения через пятно напыления). Структура монослоя покрытия создается в результате высокотемпературной кристаллизации из расплава либо деформирования частиц, нагретых до температуры, близкой к температуре плавления. Монослой покрытия состоит из совокупности отдельных частиц, продеформированных в разной степени и провзаимодействовавших между собой, а также из пор и несплошностей [71].
Степень пластической деформации при ударном воздействии ультразвукового инструмента определяется величиной пиковых напряжений [75] и зависит от амплитуды колебательных смещений, постоянной силы поджатия ультразвукового концентратора к слою обрабатываемого покрытия