Кадава Віктор Владимирович. Удосконалення складу і процесу наплавлення порошковою стрічкою деталей із низьколегованих сталей, працюючих в умовах тертя металу об метал

brief description

Кадава Віктор Владимирович. Удосконалення складу і процесу наплавлення порошковою стрічкою деталей із низьколегованих сталей, працюючих в умовах тертя металу об метал. : Дис... канд. наук: 05.03.06 2003

Кадава В.В. Удосконалювання складу і процесу наплавлення порошковою стрічкою деталей з низьколегованих сталей, працюючих в умовах тертя металу об метал.рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.06 «Зварювання і споріднені технології». Приазовський державний технічний університет Міністерства освіти і науки України, Маріуполь, 2002 р.
Дисертація присвячена питанню поліпшення технологічних характеристик процесу наплавлення і складу порошкової стрічки для механізованого дугового наплавлення деталей з низьколегованих сталей, що працюють в умовах тертя металу об метал.
Був проведений комплекс теоретичних і експериментальних досліджень, спрямованих на розвиток методів розрахунку, уточнення вихідних даних, вирішення оптимізаційних задач і, як наслідок, поліпшення технологічних характеристик процесу наплавлення і складу порошкової стрічки для електродугового наплавлення деталей з низьколегованих сталей.
Розроблено склад металу (0,20-0,25% C; 0,8-1,0% Mn; 0,25-0,40% Si; 0,7-0,9% Cr; 0,22-0,26% V; 0,20-0,25% Ti) для відновлення деталей з низьколегованих сталей, що працюють в умовах тертя металу об метал, з оптимальним поєднанням зносостійкості і технологічності.
Розроблено порошкову стрічку зі змістом газошлакоутворюючих (плавиковий шпат: карбонатний шлам: перовскітовий концентрат =5:2:3) у кількості 6-7% у шихті, що забезпечує високі зварювально-технологічні властивості.
Була модернізована установка для наплавлення з пристроєм для попереднього підігріву, що забезпечує рівномірне плавлення оболонки і сердечника, яке поліпшує якість наплавленого шару.
Розроблені технологічний процес, порошкова стрічка й устаткування пройшли промислові іспити в умовах ВАТ «Краматорський завод важкого верстатобудування» і рекомендовані до використання в машинобудуванні для наплавлення деталей, що працюють в умовах тертя металу об метал. Упровадження результатів роботи дозволило одержати річний економічний ефект у сумі 63,8 тис.грн. (у цінах 2001 р.).

Приведене теоретичне узагальнення і нове рішення науково-технічної задачі рівномірного надходження компонентів шихти в зварювальну ванну, що необхідно для підвищення експлуатаційних характеристик наплавленого металу.
Використовуючи як параметри оптимізації зносостійкість, опірність утворенню кристалізаційних тріщин і твердість, методом планування експерименту розроблений склад металу (0,20-0,25% C; 0,8-1,0% Mn; 0,25-0,40% Si; 0,7-0,9% Cr; 0,22-0,26% V; 0,20-0,25% Ti) для відновлення деталей з низьколегованих сталей, що працюють в умовах тертя металу об метал, з оптимальним поєднанням зносостійкості і технологічності.
Доведено, що використання в якості газоутворюючого компонента карбонатного шламу, що є відходом виробництва, дозволяє запобігти вибуховий характер газоутворення і поліпшити якість захисту розплавленого металу.
Дослідження теплового стану сердечника з різними зв’язуючими в складі шихти по довжині вильоту електрода дозволило визначити основні вимоги до зв’язуючого сердечника:

максимальна теплопровідність, що забезпечує його інтенсивний прогрів до повного термохімічного перетворення з формуванням заданої структури новоутворень;
мінімальний негативний вплив на зварювально-технологічні властивості порошкової стрічки;
оптимальні температури початку основних процесів термічного розпаду;
висока технологічність у виготовленні, що забезпечує досягнення однорідності його розподілу по обсязі сердечника;
забезпечення переходу дискретної композиції сердечника в зв'язану систему при мінімально можливій кількості адгезіва;
забезпечення відповідності екологічним і санітарно-гігієнічним нормам;
доступність і низька вартість.

Розроблено порошкову стрічку зі змістом газошлакоутворюючих (плавиковий шпат: карбонатний шлам: перовскітовий концентрат =5:2:3) у кількості 6-7% у шихті, що забезпечує стабільні зварювально-технологічні властивості.
Показано, що зміни основних енергосилових, геометричних і фізичних параметрів процесу прокатки порошкової стрічки з полістиролом у шихті в залежності від коефіцієнта тертя носять нелінійний характер і можуть бути описані поліномом четвертого ступеня.
Визначено область оптимальних режимів наплавлення, що забезпечує одержання якісного формування наплавленого валика на постійному і перемінному струмі. При наплавленні на перемінному струмі коефіцієнт розплавлення aрна 18-22% більше, а коефіцієнт втрат у 1,5-2 рази більше, ніж при наплавленні на постійному струмі. Розбризкування електродного металу на перемінному струмі відбувається в основному великими (більше 2г) і середніми (0,05-2г) краплями, а на постійному струмі середніми (0,05-2г) і дрібними (< 0.05г). Загальна маса розбризканого електродного металу на перемінному струмі приблизно в два рази більша, ніж на постійному.
Модернізовано установку для наплавлення з пристроєм для попереднього підігріву, що забезпечує рівномірне плавлення оболонки і сердечника, яке поліпшує якість наплавленого шару.
Розроблений технологічний процес, порошкова стрічка й устаткування пройшли промислові іспити в умовах ВАТ «Краматорський завод важкого верстатобудування» і рекомендовані до використання в машинобудуванні для наплавлення деталей, що працюють в умовах тертя металу об метал.
Впровадження результатів роботи дозволило одержати річний економічний ефект у сумі 63,8 тис.грн. (у цінах 2001 р.).