Главная » 2014 » Август » 4 » Скачать Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием. Кузнецов, Юрий Алексеевич бесплатно
11:24 PM
Скачать Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием. Кузнецов, Юрий Алексеевич бесплатно
Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием
Диссертация
Автор: Кузнецов, Юрий Алексеевич
Название: Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием
Справка: Кузнецов, Юрий Алексеевич. Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием Дис. д-ра техн. наук : 05.20.03 Москва, 2006 c. :
Объем: стр.
Информация: Москва, 2006
Содержание:
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОНРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИИССЛЕДОВАНИЙ
11 Алюминиевые сплавы и коррозионностойкие стали, применяемые дляизготовления деталей машин и оборудования АПК
12 Алюминийсодержащие порошки, используемые при восстановлении де-талей и ремонте узлов и их характеристики
13 Анализ способов восстановления и упрочнения деталей из алюминиевыхсплавов и коррозионностойких сталей
14 Микродуговое оксидирование как перспективный способ восстановле-ния и упрочнения деталей
15 Анализ составов электролитов, применяемых при микродуговогом окси-дировании деталей
16 Анализ износов основных деталей из алюминиевых сплавов и коррози-онностойких сталей на предмет их возможного восстановления и упроч-нения микродуговым оксидированием
17 Выводы, цель и задачи исследований
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГШ ВОССТА-НОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ПРИМБНЕНРШММИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ
21 Электрический пробой оксидных пленок при микродуговом оксидирова-НИИ
22 Теоретическое обоснование формирования толстослойных оксидных по-крытий способом микродугового оксидирования в электролите типа«KOH-NajSiOs»
23 Теоретическое обоснование возникновения сжимающих внутренних на-пряжений в покрытиях, полученных микродуговым оксидированием
231 Обзор гипотез о происхождении внутренних напряжений в покры-тиях
232 Влияние внутренних напряжений на прочность восстановленныхизделий
233 Механизм образования внутренних напряжений в покрытиях,сформированных микродуговым оксидированием
234 Методика определения внутренних напряжений в покрытиях, полу-ченных МДО
24 Оценка механизма взаимодействия частицы с основой при газодинамиче-ском напылении алюминиевых покрытий
25 Выводы
ГЛАВА 3 ПРОГРАММА И МЕТОдаКА ИССЛЕДОВАНИЙ
31 Программа исследований
32 Оборудование и материалы для проведения исследований
321 Используемые марки сплавов и образцы
322 Оборудование и материалы для газопламенного напыления
323 Оборудование и материалы для сверхзвукового газодинамическогонапыления
324 Оборудование и материалы для микродугового оксидирования
33 Приготовление, контроль и оценка стабильности электролитов для микро-дугового оксидирования ПО
34 Методики определения адгезии покрытий
341 Методика определения адгезии покрытий, полученных газопламен-ным напылением
342 Методика определения адгезии покрытий, полученных сверхзвуко-вым газодинамическим напылением
343 Методика определения адгезии покрытий, полученных МДО
35 Методика измерения скорости частиц при сверхзвуковом газодинамиче-ском напылении
36 Методика измерения толщины покрытий
37 Методика измерения микротвердости покрытий
38 Методика исследования равномерности покрытий, полученных МДО
39 Методика определения выхода вещества по энергии при МДО
310 Методика определения сквозной пористости оксидно-керамическихпокрытий
311 Методика проведения рентгеноспектрального анализа
312 Методика проведения рентгеноструктурного анализа
313 Методика проведения коррозионных испытаний
314 Методика определения внутренних напряжений
3141 Методика определения внутренних напряжений в покрытиях,полученных способами напыления
3142 Методика определения внутренних напряжений в покрытияхпосле МДО
315 Методика испытаний на изнашивание
316 Методика проведения ускоренных стендовых испытаний насосов НШ10ЕиНШ-32У-
317 Определение ошибки эксперимента и повторности опыта
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
41 Исследование состава и структуры покрытий
411 Рентгеноспектральный анализ покрытий, полученных МДО наалюминиевых сплавах в электролите типа «KOH-Na2SiO3»
412 Рентгеноструктурный анализ покрытий, полученных газопламеннымнапылением с упрочнением МДО в электролите типа «КОН-NazSiOa»
413 Рентгеноструктурный анализ покрытий, полученных МДО в элек-тролите типа «КОН-НзВОз»
414 Микроструктура покрытий, сформированных ГДН
42 Исследование прочности сцепления покрытий
421 Исследование сцепляемости покрытий, полученных газопламеннымнапылением
422 Исследование сцепляемости покрытий, полученных сверхзвуковымГДН
423 Исследование сцепляемости покрытий, полученных МДО
43 Оценка скорости полета частиц порошка при сверхзвуковом ГДН
44 Исследование влияния параметров МДО на толщину покрытий
441 Исследование толщины покрытий, полученных МДО на литейныхалюминиевых сплавах в электролите типа «KOH-Na2SiO3»
442 Исследование толщины покрытий, полученных МДО на деформи-руемых алюминиевых сплавах в электролите типа КОН-НзВОз»
443 Исследование толщины оксидно-керамических слоев на покрытиях,полученных способами напыления
45 Оценка выхода вещества по энергии при МДО
46 Оценка стабильности электролита при МДО
461 Электролит типа «КОИ-ИагБЮз»
462 Электролит типа «КОН-НзВОз»
47 Исследование микротвердости покрытий, полученных МДО
471 Исследование микротвердости покрытий на литейных алюминиевыхсплавах, полученных в электролите типа «КОН-ИагБЮз»
472 Исследование микротвердости покрытий на деформируемых алю-миниевых сплавах, полученных в электролите типа «КОН-НзВОз»
473 Исследование микротвердости покрытий, полученных МДО на на-пыленных поверхностях
48 Исследование равномерности распределения оксидно-керамических по-крытий
49 Исследование сквозной пористости покрытий, полученных МДО на алю-миниевых сплавах
410 Исследование коррозионной стойкости оксидно-керамических покры-тий
4101 Коррозионная стойкость покрытий, полученных в электролите ти-па «K0H-Na2S Юз»
4102 Коррозионная стойкость покрытий, полученных в электролите ти-па «КОН-Н3ВО3»
411 Анализ внутренних напряжений
4111 Анализ внутренних напряжений в покрытиях, полученных ГДН супрочнением МДО
4112 Анализ внутренних напряжений в покрытиях, полученных газо-пламенным напылением с упрочнением МДО
4113 Анализ внутренних напряжений в покрытиях, полученныхМДО
412 Исследование износостойкости оксидно-керамических покрытий
4121 Износостойкость покрытий, полученных МДО на алюминиевыхсплавах
41211 Износостойкость покрытий, полученных в электролитетипа «KOH-Na2SiO3»
41212 Износостойкость покрытий, полученных в электролитетипа «КОН-ИзВОз» 231,'
4122 Износостойкость покрытий, полученных газопламенным напыле-нием с упрочнением МДО
4123 Износостойкость покрытий, полученных сверхзвуковым ГДН супрочнением МДО
413 Стендовые и эксплуатационные испытания восстановленных и упроч-ненных деталей
4131 Стендовые испытания шестеренных насосов НШ-32У и НШ4132 Эксплуатационные испытания шестеренных насосов НШ-32У иНШ-10Е
4133 Эксплуатационные испытания деталей, восстановленных газопла-менным напылением с упрочнением МДО
4134 Эксплуатационные испытания деталей, восстановленных сверх-звуковым ГДИ с упрочнением МДО
414 Выводы
Введение:
Восстановление и упрочнение изношенных деталей сельскохозяйственной техники и перерабатывающих производств АПК многие годы не теряет своей актуальности, поскольку является основным путем снижения себестоимости и повышения качества ремонта техники и оборудования.Особенно актуален данный вопрос применительно к перерабатывающим отраслям АПК, где важно обеспечить не только технологическое качество восстанавливаемых деталей при сравнительно низкой себестоимости ихвосстановления, но и строго соблюдать санитарно-гигиенические требования, исключающие загрязнение пищевых продуктов.В условиях ограничения финансовых и материальных ресурсов, снижения поставок техники, оборудования и запасных частей в сельскохозяйственное производство и ее перерабатывающие сферы, старения и удорожаниясельскохозяйственной техники и перерабатывающего оборудования (особенно импортного), нехватки и дороговизны запасных частей возникает необходимость дальнейшего развития и совершенствования технологическихпроцессов ремонта машин и восстановления деталей.Большой вклад в развитие технологий ремонта машин, в том числе повышения их надежности внесли: Батищев А.Н., Авдеев М.В., Ачкасов К.А.,Ерохин М.Н., Воловик Е.Л., Кряжков В.М., Курчаткин В.В., Лялякин В.П.,Поляченко А.В., Черноиванов В.И., Северный А.Э., Тельнов Н.Ф., ПучинЕ.А., Посихин П.И., Мороз В.П., Голубев И.Г., Бурумкулов Ф.Х., СтрельцовВ.В., Бугаев В.Н., Кошкин К.Т., Лезин П.П., Некрасов С. и другие ученые.Опыт ремонтно-технических предприятий показывает, что в последниегоды наметилась тенденция использования упрочняющих технологий, которые позволяют повысить относительную износостойкость деталей и соединений в несколько раз. Так, например, микродуговое оксидирование (МДО)деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов, повышает их износостойкость в 26 раз. Данный способ поверхностной упрочняющей обработки10деталей является достаточно простым и экологически безопасным; получаемые покрытия соответствуют санитарным нормам и могут использоваться для контакта с пищевыми продуктами.Однако широкое применение МДО для восстановления деталей из литейных алюминиевых сплавов и особенно упрочнения стальных, предварительно восстановленных различными способами газотермического напыления, сдерживается отсутствием теоретических основ восстановления и упрочнения. Поэтому разработка технологических основ восстановления и упрочнения деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием является актуальной проблемой.Большой вклад в развитие микродугового оксидирования, как способаповышения долговечности алюминиевых деталей и соединений внесли:Марков Г.А., Гордиенко П.С., Гнеденков СВ., Малышев В.Н., Снежко Л.А.,Черненко В.И., Миронова М.К., Федоров В.А., Герций О.Ю., КатоликоваН.М., Великосельская Н.Д., Эпельфельд А.В., Атрощенко Э.С., ЧуфистовО.В., Барыкин Н.В., Коломейченко А.В. и другие ученые.Паучную новизну исследований составляют:- обоснованные и уточненные теоретические гипотезы электрическогопробоя оксидных пленок, формируемых МДО;- теоретические обоснования формирования толстослойных оксидныхпокрытий способом МДО в электролите типа «KOH-Na2SiO3»;- разработанные теоретические гипотезы о происхождении и образовании внутренних напряжений в покрытиях, полученных МДО, их влияние напрочность восстановленных изделий;- уточненная методика определения внутренних напряжений в покрытиях, полученных МДО;- теоретическая оценка механизма взаимодействия частицы с основойпри сверхзвуковом газодинамическом способе напыления покрытий;- установленные зависимости толщины, равномерности, микротвердости, пористости, сцепляемости, коррозионной стойкости и износостойкости11покрытий, полученных на литейных алюминиевых сплавах и напыленныхповерхностях от состава электролитов и режимов МДО; зависимости выхода вещества по энергии при МДО и внутренних напряжений в покрытиях отрежимов оксидирования; результаты оценки стабильности электролитов иисследований состава и структуры покрытий; зависимости сцепляемостинапыленных алюминиевых покрытий от фракции порошковых материалов ирежимов ГПН и ГДН. Работа осуществлялась в соответствии с планами научноисследовательских работ ФГОУ ВПО РГАЗУ. Результаты исследований реализованы в пяти руководящих технических материалах (РТМ) и методических рекомендациях, утвержденныхМинсельхозом Российской Федерации в 1997 г. и в 2005 г.Технологические процессы восстановления и упрочнения колодцевкорпусов шестеренных насосов типа НШ и НШ-У, поршней гидромуфт КПтракторов типа «Fendt Favorit-824», наконечников молочных центробежныхнасосов, пробок молочных кранов, седел клапанных коробок насосных установок типа Ж6-ВНП-10/32, внедрены (приняты к внедрению) на ряде ремонтных предприятий агропромышленного комплекса.Результаты исследований используются в учебном процессе ФГОУВПО РГАЗУ и ФГОУ ВПО ОрелГАУ, отражены в учебном пособии, допущенным Минсельхозом РФ в качестве учебного пособия для вузов.Основные результаты исследований доложены на семинарах, конференциях и т.д.:- научных конференциях профессорско-преподавательского составаРГАЗУ и ОрелГАУ в 1995-2003 г.г.;- межвузовских областных конференциях молодых ученых Орловскойобласти (г. Орел, 1996 и 1998 г.г.);- семинарах (РИИАМА, 1996 г. и г. Москва, 1996 г.);- двеннадцати международных конференциях (г. Оренбург, ИПКОГУ, 1997, 2002 г.г.; г. Москва, МГАУ, 1998, 2000 г.г.; г. Москва, ГОС12НИТИ, 2003,2004 г.г.; г. Орел, ОрелГАУ, 2000,2001,2004,2005 г.г; г. Белгород, БГСХА, 2001, 2002 г.г.);— научно-технических и научно-практических конференциях (г. Москва, ВНРШТУВИД «Ремдеталь», 1999 г.; г. Пенза, Приволжский дом знаний,1998, 2000, 2001 г.г.; г. Москва, МЭИ (ТУ), 2000г.);— заседаниях кафедры «Надежность и ремонт машин им. И.С. Левитского» ФГОУ ВПО РГАЗУ в 1997,2003-2005 г.г.Па защиту выносятся:— теоретические основы формирования толстослойных оксиднокерамических покрытий МДО на деталях сельскохозяйственной техники,изготовленных из литейных алюминиевых сплавов;— теоретическое обоснование возникновения сжимающих внутреннихнапряжений в покрытиях, полученных МДО, и уточненная методика их определения;— результаты теоретических и экспериментальных исследований пооценке механизма взаимодействия частиц с основой при сверхзвуковом газодинамическом способе напыления алюминиевых покрытий;— результаты экспериментальных исследований по получению прочносцепленных алюминиевых покрытий газопламенным напылением на деталях, изготовленных из коррозионностойких сталей;— результаты экспериментальных исследований физико-механических иэксплуатационных свойств деталей, восстановленных и упрочненных МДОи комбинированными способами (включающими МДО, как упрочняющуюобработку);— новые способы и устройства для восстановления и упрочнения деталей МДО, защищенные патентами Российской Федерации;— рекомендации по применению предлагаемых технологий и разработок в ремонтном производстве и их технико-экономическая оценка.
