Захаров Сергій Валерійович. Удосконалювання технології електродугової металізації деталей металургійного обладнання з метою поліпшення експлуатаційних властивостей покриттів

brief description

Захаров Сергій Валерійович. Удосконалювання технології електродугової металізації деталей металургійного обладнання з метою поліпшення експлуатаційних властивостей покриттів. : Дис... канд. наук: 05.03.06 2002

Захаров С.В. Удосконалювання технології електродугової металізації деталей металургійного обладнання з метою поліпшення експлуатаційних властивостей покриттів Рукопис.
Дисертація на здобуття ученого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.06.03 «Зварювання і споріднені технології». Приазовський державний технічний університет, Маріуполь, 2002 р.
Дисертаційна робота присвячена удосконалюванню технології електродугової металізації деталей металургійного обладнання зокрема шийок роликів машини безперервного лиття заготовок, різних поршнів і шток-поршнів машини навішування і відкривання шиберних затворів кисневого конвертора металургійного комбінату «Азовсталь» (м. Маріуполь) з метою поліпшення експлуатаційних властивостей покриттів.
Промислове випробування оптимальних режимів електродугової металізації деталей металургійного обладнання проводилося в умовах ВАТ «МК«Азовсталь» при відновленні шийок роликів машини безперервного лиття заготовок (МНЛЗ) різних діаметрів 215380 мм із діаметром зношених шийок 80140 мм, а також різних поршнів і шток-поршнів машин навішуваня і відкривання шиберних затворів кисневого конвертора.

1. У дисертаційній роботі вирішена проблема підвищення технологічних властивостей металізаційних покрить, які наносять на деталі машин металургійного обладнання шляхом підвищення міцності зчеплення покрить за рахунок обґрунтованого застосування недефіцитного й ефективного підшару, зниження оксидної складової покриття завдяки застосуванню нової розпилювальної системи, в основу якої покладений принцип вихрового витікання газового потоку.
2. Розроблено математичну модель визначення одноосьових залишкових напруг I-го роду в покриттях, які наносять пошарово різними технологічними методами (газотермічним напилюванням, електролітично та ін.) при різних модулях пружності основи і покриття.
Показано, що розподіл напруг у покритті має різко неоднорідний характер, що змінюється стрибкоподібно на межі переходу (стосовно до газотермічних зносостійких покрить).
3. Розроблено метод розрахунково-експериментального визначення модуля нормальної пружності (модуля Юнга) покрить, які наносять різними способами за допомогою вимірювання подовження зразків у вихідному стані і з покриттям при розтягуванні з заданим рівнем навантаження.
Установлено, що зносостійкі і корозійностійкі покриття, використовувані для деталей металургійного обладнання (із дротів ПП-ММ-1, Бр.АМц-9, МНЖКТ, 06Х18Н9Т та ін.), отримані електродуговою металізацією, мають модуль пружності в 3...4 рази менший модуля пружності сталевої основи зі Ст3.
4. Отримано оптимальні технологічні режими електродугової металізації поршнів, шток-поршнів і шийок роликів машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) для промислових умов, що забезпечують заданий комплекс фізико-механічних властивостей електрометалізаційного однорідного покриття зі стабільними відтвореними властивостями із заданою епюрою напруг. Зносостійкість цих покрить підвищується в 1,5 2 рази при зниженні витрат на їхнє виготовлення в 2...2,5 рази.
5. Розроблено нову розпилювальну систему електродугових металізаторів з осьовим завихренням, яка дозволяє одержати в розпилювальному струмені зони підвищеного і зниженого тисків (розрядження й ущільнення), які впливають на властивість покрить. Експериментальним шляхом підтверджена наявність розрядження в зоні горіння дуги. Застосування нової розпилювальної системи дозволило знизити кількість оксидної фази в покритті на 14 % і підвищити міцність зчеплення з основою в середньому на 10 %.
6. Вперше використаний новий метод визначення сил зчеплення газотермічного покриття з основою, що включає в себе регульований комплекс сил відриву і зрізу, які відповідають реальним умовам роботи покрить.
7. Запропоновано й обґрунтовано використання підшару бронзи, який гасить поле залишкових напруг і підвищує експлуатаційні характеристики електрометалізаційних покрить міді, корозійностійких і зносостійких покрить.
8. Розроблено технологічний процес і комплекс обладнання для електродугової металізації різних деталей типу тіл обертання на ВАТ «МК «Азовсталь» дротами ПП-ММ-1 і МНЖКТ-5-01-02-02 з нанесенням підшару бронзи, які дозволили досягти підвищення терміну служби деталей (ролики, поршні, шток-поршні та ін.) на 7 15 % за рахунок особливих властивостей покриття (пористість, наявність твердих включень та ін.). Економічний ефект від впровадження складає 17633,52 грн.