Обоснование технологических процессов и разработка технических средств восстановления автотракторных деталей электроконтактной наплавкой - Автореферат

Провести теоретические и экспериментальные исследования процесса пластической деформации присадочной проволоки с учетом действующих сил и возникающих напряжений, установить на этой основе закономерности, условия и разработать математическую модель формирования соединения покрытия с основным металлом, определить возможности повышения качества восстановления деталей. Разработать и внедрить в производство типовой технологический процесс восстановления деталей типа «вал» электроконтактной наплавкой проволокой из углеродистых и легированных сталей, оценить его технико-экономическую эффективность. установленные связи между осевой деформацией присадочной проволоки и прочностью сцепления покрытия с основой в виде зависимостей (2), что позволило разработать оперативный способ определения качества (прочности) сварного соединения (а.с. способ определения износа ролика-электрода (пат.2284888), основанный на замерах параметров деформации присадочной проволоки при ее наплавке на одинаковых режимах изношенным и неизношенным инструментом, что позволило исследовать износостойкость различных электродных материалов в условиях ЭКН и разработать ряд конструкций роликов-электродов, рабочие поверхности которых защищены от износа сеткой (пат.880662) или проволокой (пат.1530380) из жаропрочных материалов, или же сменными элементами из медной фольги (пат.2307009, 2355534); новые способы автоматического регулирования процесса ЭКН (а.с.923064, 1434640), при которых в качестве контролирующего и управляющего параметра при ЭКН цилиндрических поверхностей используют среднюю скорость затягивания присадочной проволоки в зону формирования соединения, а при наплавке конических и фасонных поверхностей - отношение разности скоростей затягивания проволоки и линейной скорости наплавляемой поверхности к последней.Анализ литературных данных показал, что объяснять механизм, изучать закономерности формирования соединения покрытия с основным металлом детали, прогнозировать пути повышения качества восстановления необходимо с точки зрения современных представлений теории соединения металлов в твердой фазе, в частности, основываться на известных положениях о том, что прочность такого соединения определяется деформацией в стыке соединяемых поверхностей - легко контролируемым в условиях ЭКН параметром. Во второй главе «Исследование процесса формирования сварного соединения при электроконтактной наплавке» рассмотрена физическая природа образования соединения, составлена схема и решена теоретически задача пластической деформации присадочного металла, разработаны новые способы определения параметров деформации проволоки. Выражение (1) математически правильно не интегрируется, поэтому интересующие нас зависимости между прочностью сварного соединения и относительной деформацией присадочной проволоки определяли экспериментально, прогнозируя при этом следующий вид модели: , где и-безразмерные эмпирические коэффициенты; - относительное удлинение присадочной проволоки при ее наплавке; - длина наплавленного валика; - длина проволоки, затраченной на формирование валика; С - постоянная интегрирования. После статической обработки результатов экспериментов (рисунок 2) выявлены следующие зависимости между прочностью сварного соединения и относительной осевой деформацией проволоки из углеродистых сталей и стали 30ХГСА соответственно: ; 2278009), основанный на замерах относительной осевой деформации присадочной проволоки после наплавки, позволяет определить размеры зоны контактной площадки, в которой образуется сварное соединение.Усовершенствован ресурсо-и энергосберегающий технологический процесс электроконтактной наплавки стальных проволок, что позволило на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований условий и установленных закономерностей формирования соединения в твердой фазе, повысить эффективность и качество восстановления изношенных деталей типа «вал». Разработана математическая модель пластической деформации присадочной проволоки, составленная с учетом действующих на присадочный металл усилий и возникающих в нем напряжений и предусматривающая замер осевой деформации проволоки после ее наплавки. Установлено, что для формирования сплошного покрытия без непроваров и обеспечения наиболее прочного сварного соединения режимы ЭКН необходимо выбирать из условия одновременного обеспечения максимально достижимой осевой деформации проволоки и оптимальных значений коэффициентов перекрытия зон образования соединения (5…10% в случае наплавки проволок их углеродистых сталей и 40…45% при наплавке проволоки НП-30ХГСА). Установлено, что температуры нагрева и характеристики упругости присадочного металла при наплавке на оптимальных режимах совпадают с аналогичными параметрами при горячей обработке металлов давлением. При наплавке на найденном режиме обеспечиваются одновременно максимально возможная прочность сцепления, равная прочности основного металла вала, и наиболее твердое и структурно однородное покрытие, износостойкость которого в 1,4…1,5 раза превышает и

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ