Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследований 9
1.1 Условия работы узлов трения и пути повышения их ресурса 9
1.2 Классификация композиционных покрытий и методов их получения 13
1.3 Присадочные материалы для получения композиционных покрытий 16
1.4 Выбор способа нанесения композиционных материалов на изношенные
поверхности деталей 20
1.5 Способы электроконтактной приварки порошковых материалов 23
1.6 Цели и задачи исследований 29
2 Теоретические исследования 31
2.1 Обоснование выбора присадочного материала и схемы технологического процесса приварки 31
2.2 Расчет угла подачи металлического порошка 39
2.3 Обоснование возможности регулирования толщины привариваемого покрытия 42
2.4 Исследование уплотнения порошка в ячейках сетки 46
2.5 Выводы по теоретическим исследованиям 51
3 Программа и методика проведения исследований 52
3.1 Общая методика исследований 52
3.2 Методика определения технологических свойств металлических порошков 57
3.3 Методика оценки потерь порошка от осыпания 59
3.4 Методика исследования усадки порошка и толщины формируемого слоя 60
3.5 Методика измерения прочности сцепления композиционного покрытия с
основным металлом 61
3.6 Методика исследования макро- и микроструктуры 63
3.7 Методика измерения твердости и микротвердости 64
3.8 Методика измерения пористости покрытий 66
3.9 Методика определения износостойкости композиционных покрытий 67
- Условия работы узлов трения и пути повышения их ресурса
- Присадочные материалы для получения композиционных покрытий
- Обоснование выбора присадочного материала и схемы технологического процесса приварки
- Методика определения технологических свойств металлических порошков
Введение к работе
Подавляющее большинство современных машин и механизмов имеют подвижные сочленения, обеспечивающие возможность выполнения ими рабочих функции, связанных с передвижением, подъемом грузов, обработкой материалов, скользящими уплотнениями и т.п. От материалов, из которых изготавливаются данные узлы трения, требуются, как правило, низкие значения потерь энергии на трение и высокая износостойкость. Для удовлетворения указанных требований созданы различного рода пары трения, в которых, чаще всего в паре со стальной деталью, используются антифрикционные литые материалы на основе цветных металлов типа бронз и баббитов, композиционных антифрикционных материалов, материалов на основе полимеров и некоторых других. Однако в связи с непрерывно повышающимися параметрами работы машин и механизмов в большинстве случаев материалы, работающие в узлах трения, выходят из строя значительно раньше, чем другие части машин. При этом по данным ВНИИТУВИД «Ремдеталь» 85% деталей машин теряют работоспособность при износах не более 0,2...0,3 мм, а в машинах, поступающих на ремонт, годных деталей для эксплуатации до 45%, подлежащих восстановлению — до 50% и только 5...9% - не подлежат восстановлению /113/.
В настоящее время в стране происходит расширение парка зарубежной сельскохозяйственной техники. Несмотря на их высокую надежность, отказы, связанные с износом рабочих поверхностей деталей все же происходят. Следует отметить, что технический сервис и стоимость запасных частей на импортную технику на порядок выше отечественных аналогов. Все это говорит о значительных затратах на ремонт и целесообразности восстановления деталей. В действительности, восстановление деталей в АПК еще более снизилось. Одной из причин этого является низкое качество восстановленных деталей. Поэтому для увеличения конкурентной способности восстанавливаемых деталей
5 необходимо внедрять наиболее рентабельные способы восстановления деталей
машин и использовать недефицитные присадочные материалы, обеспечивая при
этом ресурс восстановленной детали на уровне ресурса новой детали.
В последнее время особое значение приобретают ресурсосберегающие технологии, реализуемые без существенного увеличения материальных затрат. Это в полной мере относится и к технологиям восстановления изношенных автотракторных деталей. Одним из способов реализующих ресурсосберегающие технологии является способ электроконтактной приварки (ЭКП). Положительными свойствами ЭКП являются: отсутствие нагрева детали, возможность приварки стальной ленты, проволоки и металлических порошков с заданными свойствами, уменьшение расхода металла (по сравнению с наплавкой) в 2...4 раза, отсутствие выгорания легирующих элементов /3/. Вместе с тем, пути расширения технологических возможностей данного способа далеко не исчерпаны.
В направлении расширения технологических возможностей способа ЭКП представляет интерес применение и разработка новых перспективных способов нанесения покрытий из сплошных, порошковых и комбинированных присадочных материалов. Их приварка на поверхности деталей без расплавления основного и присадочного материалов позволяет получать слои с заданными физико-механическими свойствами, обеспечить повышение износостойкости и высокие технико-экономические показатели. Технологические процессы ЭКП не требуют дефицитных и дорогих материалов, легко поддаются комплексной механизации и автоматизации при восстановлении и упрочнении самых различных деталей.
Особенно эффективна ЭКП композиционных материалов (КМ) на основе металлических порошков с различными наполнителями. В этом случае возможно частично или полностью сохранять свойства материалов и получать покрытия, как с равновесной, так и неравновесной структурой. Последние, как
известно, обладают высокой износостойкостью в условиях абразивного и других видов изнашивания.
Существующие способы ЭКП металлических порошков в виде спеченных или порошково-полимерных лент, с использованием клеящих компонентов усложняют и удорожают технологический процесс восстановления. Способы, основанные на гравитации, являются наиболее простыми и не требующими сложных дополнительных устройств и приспособлений. Основными недостатками, препятствующими распространению вышеназванных способов, являются отсутствие возможности регулирования толщины получаемого покрытия и повышенный расход металлических порошков. В этой связи весьма актуальной представляется разработка технологии ЭКП композиционных материалов на основе металлических порошков, позволяющей расширить технологические возможности способа и повысить эксплуатационные свойства восстановленных деталей.
Решение этих задач позволит повысить эффективность технологии путем снижения трудоемкости и затрат на механическую обработку восстановленных деталей и экономии присадочных материалов.
Целью работы является повышение эффективности технологического процесса восстановления изношенных поверхностей автотракторных деталей ЭКП композиционных материалов на основе металлических порошка и сетки.
Объектом исследования является технологический процесс восстановления изношенных поверхностей деталей ЭКП композиционных материалов на основе металлических порошка и сетки.
Предметом исследования являются закономерности формирования металлопокрытия электроконтактной приваркой композиционных материалов.
7 Научная новизна:
предложен новый технологический процесс нанесения композиционного покрытия на основе металлических порошка и сетки электроконтактным способом на наружные поверхности цилиндрических деталей;
обоснованы режимы подачи порошка в зону приварки с возможностью регулирования толщины металлопокрытия;
разработана и экспериментально подтверждена модель уплотнения порошкового материала в ячейках сетки при их совместной приварке;
на основе исследования качественных показателей приваренных покрытий (структуры, плотности, прочности сцепления, твердости, износостойкости) выявлены оптимальные параметры технологического процесса.
На защиту выносятся:
- способ ЭКП композиционного покрытия на наружные цилиндрические
поверхности восстанавливаемых деталей;
- результаты теоретических исследований по обоснованию режимов
технологического процесса;
- результаты экспериментальных исследований качественных показателей
приваренных покрытий;
технологический процесс восстановления опорных шеек распределительных валов двигателей внутреннего сгорания.
Практическая значимость. Разработанный технологический процесс восстановления наружных цилиндрических поверхностей автотракторных деталей электроконтактной приваркой композиционных материалов на основе металлических порошков и сетки может эффективно применяться для восстановления изношенных поверхностей деталей на ремонтно-технических предприятиях АПК.
8 Реализация результатов работы. Разработанная технология ЭКП
композиционных материалов внедрена в Илишевском ремонтно-техническом
предприятий Республики Башкортостан и на научно-производственном участке
кафедры «Технология металлов и ремонт машин» Башгосагроуниверситета.
Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре
«Технология металлов и ремонт машин» Башгосагроуниверситета.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и специалистов Башкирского государственного аграрного университета (2002-2006 г.г.), Уфимского государственного авиационного технического университета (2004 г.); на Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России» (Уфа, 2002 г.); на научно-практической конференции «Проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции» (Пенза, 2002 г.); на XLII научно-технической конференции Челябинского государственного агроинженерного университета (Челябинск, 2003); на Международной научно-практической конференции в рамках XIII Международной специализированной выставки «АГРО-2003» (Уфа, 2003 г.); на семинарах инженеров аграрного производства, проведенных Башкирским институтом переподготовки и повышения квалификации кадров АПК в 2005 и 2006 г.г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 120 наименований и приложений. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 6 таблиц, 52 рисунка и приложений на 15 страницах.
Условия работы узлов трения и пути повышения их ресурса
Основной причиной потери работоспособности большинства деталей является изнашивание. Отказы из-за изнашивания в современных машинах могут достигать 80...90% от общего количества отказов /49/. Изнашивание деталей является закономерным процессом, приводящим к изменению размеров, формы и состояния рабочих поверхностей. Скорость изнашивания опор зависит от многих факторов: действующей нагрузки (контактного давления), температуры, вида и режима движения, частоты вращения, агрессивного воздействия окружающей среды, физико-химической модификации поверхностей в процессе трения.
Работа трения в узлах скольжения сосредотачивается в промежуточном смазочном слое, который определяет износ, коэффициент трения, следовательно, и срок службы соединения. По ГОСТ 27674-88 по наличию смазки различают: трение без смазки, жидкостное трение и граничное трение /32/. Наиболее благоприятными для работы подшипниковых материалов являются условия жидкостного трения. При жидкостном трении нагрузка полностью передается на слой жидкой смазки, толщина которого превышает высоту неровностей на поверхности подшипникового материала. Трение без смазочного материала характеризуется непосредственным взаимодействием между твердыми телами при отсутствии между ними третьей фазы, например, оксидной пленки, способной выполнять смазочную функцию. В случае трения двух тел при наличии на поверхностях трения слоя жидкости, обладающего свойствами, отличающимися от объемных, происходит граничное трение.
В реальных условиях может иметь место переход от одного режима работы в другой. Это сопровождается резким изменением величины коэффициента трения и износа. Такие явления могут возникнуть в узлах трения в тех случаях, когда происходит повышение нагрузки или скорости, что вызывает повышение температуры на поверхности трения, снижение вязкости масла, а затем его коксование. Причиной могут служить аварийные ситуации, сопровождающиеся прекращением подачи смазки или возникающими перегрузками.
Согласно ГОСТ 23.002-78, изнашивание деталей подразделяется на три основных вида: механическое, изнашивание при заедании и коррозионно-механическое. Основным видом изнашивания подшипников скольжения двигателей внутреннего сгорания и сельскохозяйственных машин является абразивное /108/. Его характер может значительно меняться в зависимости от физико-механических свойств материалов и абразива, давления в зоне контакта, скорости деформирования поверхностного слоя, температуры нагрева материала и агрессивности среды. Изнашивающие абразивные частицы могут иметь минеральное (чаще всего кварцевый песок) или металлическое происхождение (структурные и составляющие сопрягаемых деталей, продукты изнашивания, окалина). Они могут иметь разную форму и быть различно ориентированными относительно изнашиваемой поверхности. Не все частицы режут и снимают стружку, часть из них пластически деформирует материал. Схватывание металлов представляет собой образование металлических связей и проявляется при совместном пластическом деформировании и при трении, которое по существу, также является процессом совместного деформирования поверхностных неровностей и слоев металла, находящихся в контакте. Способность металлов при граничном трении сопротивляться схватыванию, очень важна для деталей машин, т.к. схватывание является основной причиной образования задиров и заедания и вызывает один из наиболее интенсивных и разрушительных видов изнашивания /112/.
К традиционным методам увеличения ресурса узлов трения относятся создание новых материалов с повышенными свойствами, улучшение конструкции деталей, качества и технологии их обработки, повышение интенсивности их охлаждения. С точки зрения наибольшей износостойкости для различных видов изнашивания существуют свои оптимальные материалы с оптимальной структурой, поэтому одной из основных задач технологии восстановления и упрочнения деталей машин является создание поверхностей с требуемыми триботехническими свойствами.
Требования к антифрикционным материалам определяются условиями их работы и варьируются в широких пределах. К ним относятся: низкие значения коэффициента трения и высокая износостойкость; оптимальная объемная и поверхностная прочность, сочетающая высокую прочность поверхностного слоя с легкой прирабатываемостью пары трения; достаточная вязкость для исключения возможности хрупкого разрушения; высокая усталостная прочность; способность образовывать слой вторичной структуры, предохраняющей поверхности трущихся материалов от схватывания; достаточная теплопроводность и оптимальные значения коэффициента теплового расширения; наличие в материале запаса твердой или жидкой смазки; экономичность и технологичность в изготовлении.
На основе современных представлений теории трения и износа, разработанных в трудах В.А Белого, В.Н. Бугаева, Д.Н. Гаркунова, Б.И. Костецкого, И.В. Крагельского, И.Д. Радомысельского, И.М. Федорченко и др. сформулирован ряд фундаментальных трибологических принципов, являющихся теоретической основой создания новых материалов и покрытий для пар трения /14, 15, 26, 54, 55, 92/. Для износостойких материалов и покрытий разработаны следующие принципы их конструирования:
1. Структура материала должна быть гетерогенной и состоять из твердых зерен, равномерно распределенных в упругопластичной матрице. В этом случае приложенная нагрузка действует в основном на включения твердой фазы, а в матрице происходит релаксация напряжений.
2. Структура материала не должна существенно изменяться в процессе трения или должна перестраиваться в структуру выгодную с точки зрения трения и износа.
Присадочные материалы для получения композиционных покрытий
Расширение производства композиционных антифрикционных материалов сопровождалось исследованиями, направленными на дальнейшее повышение их эксплуатационных свойств. Одна из основных тенденций в создании спеченных антифрикционных материалов — гетерогенизация структуры, достигаемая введением в материал различных присадок, регулирующих его антифрикционные свойства. Структура таких слоев состоит из частиц твердых тугоплавких соединений, связанных участками более мягкой цементирующей фазы. Износостойкость таких материалов определяется износостойкостью мягкой основы, прочностью связи твердых включений с основой, их размерами, формой, количеством и характером распределения включений в основе. У спеченных неравновесных твердых сплавов износостойкость всегда выше, чем у сплава такого же химического состава полученного наплавкой. Включение твердой фазы в пластическую матрицу также позволяет добиться оптимального распределения напряжений, когда нагрузка передается на твердые составляющие структуры, имеющие невысокий коэффициент трения. Пластичность связующей матрицы позволяет рабочей поверхности деформироваться и принимать очертания наиболее близкие к рабочему профилю контртела, что уменьшает вероятность появления местных пиков напряжений. Все большее значение придается регулированию антифрикционных свойств материалов за счет введения различных твердых смазок: графита, серы, меди, олова и др.; номенклатура веществ, играющих роль твердых смазок, непрерывно увеличивается.
Конечная структура материала оказывает исключительно большое влияние на его физико-механические свойства и прочие свойства. Однако ввиду сложности зависимостей между физико-механическими, антифрикционными и другими свойствами материалов непосредственное влияние каждого из видов структурных составляющих на их конечные свойства не всегда удается четко выявить. В качестве общей закономерности можно отметить, что лучшим сочетанием физико-механических и антифрикционных свойств, как правило, обладают гетерогенные структуры.
В настоящее время применение порошковых материалов относится к числу наиболее активно развивающихся и перспективных направлений в области получения композиционных покрытий со специальными свойствами. В этом случае можно получить композиционное покрытие с заданной структурой, одинаковой или даже повышенной по сравнению с материалом навариваемой детали износостойкостью. Это становится возможным регулированием химического и фазового состава металлопокрытия путем смешивания в исходном состоянии порошков различного состава, что особенно важно при восстановлении деталей широкой номенклатуры. При этом значительно упрощается задача, стоящая перед промышленностью, так как необходимо производить только порошки различного рода. Кроме этого, использование присадочных порошковых материалов позволяет регулировать плотность металлопокрытия, что создает новые возможности смазывания поверхностей скольжения и увеличивает срок службы восстановленных деталей.
На эксплуатационные свойства порошковых покрытий значительно влияет размер частиц исходного материала. Абсолютная чистота поверхности спеченного материала также определяется зернистостью исходного порошка, и она тем выше, чем тоньше исходный порошок /108/. Поэтому для обеспечения более высоких свойств материала, особенно в условиях ограниченной смазки, при увеличенных нагрузках рекомендуют использовать тонкие порошки. Для износостойкого слоя толщиной 0,4...0,5 мм, работающего в условиях абразивного изнашивания, наилучшие результаты износостойкости показывают порошковые сплавы с размером частиц 0,1...0,25 мм /4/. Установлено, что необходимыми технологическими свойствами, в частности электропроводностью также обладают металлические порошки с размером частиц 0,1...0,25 мм или смеси различных фракции, где допускаются частицы и меньшего размера.
Увеличение пористости и крупности частиц порошка ухудшает прирабатываемость и увеличивает время приработки. Низкая прочность контактов приводит к разрушению металла на поверхности трения, выкрашиванию частиц, что увеличивает износ и время приработки. В период пуска, остановки или прекращения подачи смазки роль структуры проявляется особенно сильно. Наиболее четко влияние пористости на физико-механические свойства прослеживается на материалах из чистых порошков /85, 86/.
Обоснование выбора присадочного материала и схемы технологического процесса приварки
Анализ существующих способов электроконтактной приварки металлических порошков показал необходимость их дальнейшего совершенствования и исследования новых составов для напекания с целью улучшения качественных характеристик получаемого покрытия. Многочисленные исследования показывают, что между исходными механическими свойствами материалов и их антифрикционными свойствами нет прямой связи. Из анализа процессов, происходящих при трении, следует, что темп износа поверхностей трения определяется главным образом свойствами вторичных структур и зависит от характера образующихся окисных пленок. Причем значение имеет не одно какое-либо свойство, а весь их комплекс - твердость прочность, хрупкость, прочность сцепления с поверхностью основы. Это сильно усложняет задачу выбора основы будущего антифрикционного материала. Поэтому при ее выборе и выборе легирующих элементов необходимо стремиться к тому, чтобы в заданных условиях работы покрытия в основе материала могли протекать те процессы, которые ведут к образованию вторичных структур, являющихся оптимальным по износостойкости и коэффициенту трения для заданного режима работы. Свойства основного металла и легирующих добавок определяет характер образующихся вторичных структур.
Известно, что добавление легирующих элементов в стали и чугуны значительно повышает износостойкость деталей, причем коэффициент износостойкости гомогенных сплавов существенно ниже, чем гетерогенных. Оценивая влияние отдельных легирующих элементов на износостойкость тройных сплавов Fe-C, можно расположить элементы по возрастанию значений износостойкости в следующий ряд: Мп — Сг - V - Ті /10/.
Для электроконтактной приварки целесообразно использовать металлические порошки на основе железа. Однако выпускаемые промышленностью порошки типа ПЖ, пригодные для приварки имеют невысокое содержание углерода. Использование порошков такого типа для восстановления деталей возможно только после науглероживания (цементации) в карбюризаторе с дополнительными затратами энергии, времени и материалов. К тому же технологический процесс изготовления порошка восстановлением железной окалины экологически вреден. Все это вызывает необходимость изыскания новых материалов для нанесения износостойких покрытий путем их приварки. В связи с этим, целесообразно применять материалы, состоящие из порошков-смесей, позволяющих достигать такой же износостойкости, как и при использовании цементированных порошков. Эти смеси должны содержать мельчайшие частицы легирующих элементов и частицы углерода с тем, чтобы во время нагрева при приварке происходили диффузионные процессы, обеспечивающие микропористую, гетерогенную, мелкозернистую структуру.
Проведенные исследования /38, 67, 103, 104/ показывают, что при трении скольжения содержание углерода в порошковом материале в пределах 0,8...1,2% обеспечивают высокую износостойкость приваренного покрытия. При этом углерод выступает в роли элемента, увеличивающего закаливаемые свойства и износостойкость. Наличие углерода в структуре покрытия приводит к образованию перлитных зерен, которые растворяются в процессе электроконтактного нагрева и переходят в раствор углерода в железе. Быстрое охлаждение полученных структур приводит к образованию мартенситных зерен, обеспечивающих повышенную твердость покрытия. В то же время углерод способствует процессу электроконтактной приварки, выполняя защитную функцию от окисления частиц металлических порошков. Действие марганца на износостойкость при постоянном содержании углерода носит экстремальный характер. Максимальная износостойкость Fe-C сплавов проявляется при содержании 6,0...11,0% Мп /10/. Максимальный коэффициент износостойкости сплавов и хрома проявляется при 1,0...1,8%С и 10...20% Сг для сталей и 2,5...3,5% С и 15...25% Сг для чугунов. При этом износостойкость повышается по мере увеличения содержания Сг. Однако при приварке большое содержание хрома нежелательно, так как спекание ухудшается из-за появления прочных окисных пленок на поверхностях частиц таких сплавов. Структура сплава в зависимости от содержания углерода и хрома может быть ферритной, феррито-перлитной, перлитной, перлито-мартенситной и ледебуритной с карбидами различных типов.
Существенно увеличить износостойкость сплава позволяет добавление в его состав молибдена в количестве 1,5...2,5 %, что объясняется появлением в структуре металла покрытия мартенсита и самостоятельных карбидов молибдена Мо2С.
Для обеспечения оптимального количественного состава легирующих элементов в смесях порошков желательно использовать не отдельные частицы легирующих элементов и углерода, а порошки ферросплавов и легированных сталей, содержащих необходимые элементы, повышающие износостойкость получаемого покрытия.
В настоящее время промышленностью выпускается более 100 марок порошков легированных сплавов для нанесения покрытий различными методами. Разнообразие предлагаемых материалов позволяет решать задачи поверхностного восстановления, упрочнения и эффективной защиты от износа деталей машин.
Испытания относительной износостойкости, прочности сцепления слоя с основным металлом, исследования макроструктур и микротвердости металла приваренного слоя и переходной зоны, микрорентгенохимический анализ и другие исследования позволили выбрать износостойкие порошки и рекомендовать их для восстановления электроконтактным способом ряда деталей (таблица 2.1) /4, 60/.
Методика определения технологических свойств металлических порошков
Программа исследований назначалась исходя из цели и задач настоящей работы. В соответствии с поставленными задачами была разработана общая методика проведения исследований, в которой предусматривались как теоретическое рассмотрение ряда вопросов, так и экспериментальная проверка выдвинутых предположений.
При изучении разработанного технологического процесса, в связи с тем, что схема нанесения металлического порошка с использованием металлической сетки ранее не изучалась, превалирующим направлением выбрано исследование влияния сетки и технологических свойств порошков на процесс приварки, а также определение физико-механических и триботехнических свойств получаемого покрытия. Экспериментально-исследовательские работы проводились в следующей последовательности: 1. Подготовка и модернизация экспериментальной установки для осуществления приварки металлических порошков и сетки. 2. Исследование влияния металлической сетки на формирование покрытия. w 3. Оценка влияния режимов ЭКП на физико-механические свойства покрытия. 4. Исследование триботехнических характеристик покрытия с материалом сопрягаемой детали. 5. Разработка технологии восстановления наружных поверхностей цилиндрических деталей. 6. Проведение эксплуатационных испытаний восстановленных деталей.
При ЭКП металлических порошков по винтовой линии основные показатели получаемых покрытий зависят от целого ряда переменных факторов, которые подразделяются на физико-механические, технологические и конструктивные. В общем виде процесс ЭКП можно представить в виде схемы (рисунок 3.1), где различные значения выходных параметров получаются за счет варьирования входных факторов.
Как видно из схемы, интересующие нас параметры, находятся на выходе модели ЭКП порошков. Все эти параметры можно качественно улучшить, если выбрать оптимальные входные параметры, обоснованные лабораторными исследованиями и результатами теоретических предпосылок.
С учетом выполнения плана намеченных работ планируется разработать технологию восстановления изношенных поверхностей деталей ЭКП композиционных материалов на основе металлических порошка и сетки. Целесообразность внедрения такой технологии на ремонтных предприятиях АПК будет установлена по результатам стендовых и эксплуатационных испытаний с оценкой качества восстановленных валов.
Исходными материалами для проведения исследований являлись стальные и чугунные валы, металлические порошки различных марок и металлические сетки по ГОСТ 6613-86 /34, 101/. При выборе материала основы и порошков основывались на то, что указанные материалы нашли широкое применение в промышленности для изготовления и ремонта машин и механизмов. Валы подвергались механической обработке на шлифовальном станке до чистоты, соответствующей 6 или 7 квалитету точности. Перед приваркой поверхности, подлежащие восстановлению, обезжиривались ацетоном, а порошковый материал подвергался сушке в сушильном шкафу.
Приварка композиционного покрытия осуществлялась на серийно выпускаемой установке 01-11-02Н «Ремдеталь», предназначенной для приварки стальной ленты на наружные цилиндрические поверхности (рисунок 3.2). Данная установка успешно применяется для восстановления изношенных деталей на научно-производственном участке кафедры технологии металлов и ремонта машин Башгосагроуниверситета.
Для обеспечения возможности приварки металлических порошков установка была снабжена устройством дозированной подачи порошка, разработанным на кафедре «Технология металлов и ремонт машин» (рисунок Устройство закрепляется на стойке 1 и состоит из бункера 2 емкостью 5 10"4 м3, дозатора 3 и порошкопровода 4. Дозирование порошка осуществляется регулированием частоты вращения электродвигателя постоянного тока напряжением 12В, на валу которой установлен барабан. Питание электродвигателя производится от сети переменного тока через выпрямительное устройство 5. Для предотвращения закупоривания порошкопровода и дозатора предусмотрена их обдувка сжатым воздухом по воздухопроводу 6. Подача воздуха производится из ресиверов установки через Ф редуктор. Такая конструкция устройства обеспечивает равномерную и бесперебойную подачу порошка в зону приварки. Для регистрации режимов приварки использовалась специальная аппаратура. Сила тока измерялась с помощью измерителя сварочного тока АСУ-1М. Продолжительность импульса тока и пауз определялась по регулятору цикла сварки РКС-501, а давление роликов-электродов по показаниям манометра установки. Режимы ЭКП выбирались по литературным источникам и при необходимости корректировались по результатам поисковых экспериментов. Оценка оптимальных режимов приварки производилась по критерию прочности сцепления покрытия с основой классическим методом (методом Гаусса-Зейделя).
