Разработка методики прогнозирования качества защитных износостойких покрытий, выполненых способом сверхзвуковой газопорошковой наплавки на объектах Ростехнадзора

• Автор: Уварова, Стэлла Германовна
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ОПАСНЫМ ПРОМЫШЛЕННЫМ ОБЪЕКТАМ
ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1 Л. Анализ способов напыления защитных покрытий
1.2. Анализ способов наплавки покрытий
1.3. Постановка цели и задач исследования
2. АНАЛИЗ И ВЫБОР ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ, МЕТОДИК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ФОРМИРОВАНИЯ МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ
2.1. Выбор программных продуктов для моделирования и прогнозирования свойств сварных соединений
2.2. Анализ возможностей пакета прикладных программ “МАТГАВ” для формирования прогнозных технологических решений
2.3. Обоснование выбора аппаратуры, материалов и методик экспериментальных исследований процесса СГП-наплавки
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА И МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА НАПЛАВЛЕННЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ
3.1. Анализ и выбор безразмерных критериев для оценки качества процесса СГП-наплавки
3.2. Анализ и определение основных факторов и параметров качества наплавляемого защитного покрытия
3.3. Регрессионный анализ в процессах сверхзвуковой газопорошковой наплавки износостойких защитных покрытий
3.4. Анализ термических циклов в процессе сверхзвуковой газопорошковой наплавки
ВЫВОДЫ по главе

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АДЕКВАТНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ УСЛОВИЯМ РЕАЛЬНОГО ПРОЦЕССА ГАЗОПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКИ ПОКРЫТИЙ СВЕРХЗВУКОВОЙ ГАЗОВОЙ СТРУЕЙ
4Л. Экспериментальные исследования структуры и свойств покрытий,
наплавленных на различных технологических режимах
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Как известно, такие устройства, как например, строительные, мостовые конструкции, газовые магистрали, энергетическое оборудование относятся к промышленно опасным объектам, подведомственным Ростехнадзору. Участившиеся за последние годы техногенные катастрофы, зачастую связанные со сварными конструкциями, заставляют пересмотреть проблему безопасности сварочного производства, в частности, повышения качества сварных соединений и наплавленных покрытий.
Так, проблемы изнашивания рабочих поверхностей обуславливают необходимость развития новых способов поверхностного упрочнения и их практического использования, как при изготовлении, так и при ремонте и реконструкции узлов и деталей установок. Особо остро проблема поверхностного износа проявляется в теплоэнергетике, где интенсивному высокотемпературному газоабразивному износу подвергаются рабочие поверхности таких деталей котлов с «кипящим слоем», как трубы пароперегревателей, колпачки трубных досок, элементы запорной арматуры и др.
При этом разработка и реализация новых технологических методов упрочнения представляет собой довольно сложную проблему, как в производстве, так и в науке. В каждом конкретном случае упрочнения поверхности какой-либо детали требуется индивидуальный подход при выборе того или иного способа наплавки и его технологических параметров.
Использование в качестве источников нагрева концентрированных потоков энергии, в частности, сверхзвуковых газовых струй, и достоинств самофлюсующихся порошковых сплавов делает способ сверхзвуковой газопорошковой наплавки порошковых материалов (СГП-наплавки), одним из наиболее перспективных процессов создания поверхностей с заданными служебными свойствами, имеющим самостоятельное научное и прикладное значение.

положение обрабатываемых деталей, необходимость высокой
квалификации обслуживающего персонала в областях техники и технологий, отсутствие достоверных данных о взаимосвязи технологических параметров и физико-механических свойств покрытий, необходимость своевременной диагностики оборудования, которая влияет на качество электронно-лучевой наплавки.
При газовой наплавке проволочных материалов для нагрева основного и наплавляемого металлов используют теплоту, выделяемую при горении смеси ацетилена или его заменителей и кислорода. Следует учитывать, что газовое пламя - наименее интенсивный источник нагрева, поэтому его применение обуславливает большую, чем в других случаях, зону термического влияния. Испарения металла при использовании этого источника нагрева нет. Особенностью процесса является возможность получения малой доли основного металла в наплавленном (5... 10%), что связано с отсутствием значительного давления струи газа на поверхность ванны. Горючий газ, используемый при газовой наплавке, должен удовлетворять следующим трем требованиям: 1) высокая температура пламени при сгорании; 2) высокая скорость горения; 3) высокая теплота сгорания. Часто ацетиленокислородное пламя, обеспечивающее нагрев до высоких температур, наиболее приемлемо для газовой наплавки.
Так как при наплавке желательна малая глубина проплавления основного металла, то ее выполняют т.н. способом Линда. При наплавке таким способом используют горелку с соплом большого диаметра, нагревая основной металл науглероживающим пламенем. При наплавке с использованием горючей смеси, обогащенной ацетиленом, на поверхности металла оседают частицы восстановленного углерода, образуя тонкий науглероженный слой толщиной 0,02 мм. Вследствие снижения точки плавления металла науглероженного слоя происходит расплавление только в тонком поверхностном слое. Возникновение этого явления, называемого запотеванием, свидетельствует о готовности основного металла к газовой