Автор: Рустамова Машхура Умаровна

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №7 (111) апрель-1 2016 г.

Дата публикации: 05.04.2016

Библиографическое описание:

Рустамова М. У. Электроконтактная приварка материалов при восстановлении и упрочнении деталей // Молодой ученый. — 2016. — №7. — С. 164-165.



В статье рассматривается метод восстановления и упрочнения деталей, эдектроконтактной приваркой материалов.

Ключевые слова: обработка деталей, машиностроение, перлито-феррит, эвтектика, ворсстановление деталей, электроконтактная приварка

Электроконтактная приварка (ЭКП) является одним из эффективных способов восстановления и упрочнения изношенных поверхностей деталей. Формирование покрытия и соединение его с деталью можно осуществлять без расплавления, основного и привариваемого материалов, то есть в твердой фазе. В результате этого ЭКП имеет ряд преимуществ в сравнении с электродуговыми способами наплавки и газотермическим напылением. Среди них незначительная зона термического влияния, отсутствие мощного светового излучения и газовыделений, минимальные потери привариваемого материала в результате разбрызгивания и выгорания легирующих элементов, сохранение первоначальных свойств материала детали при высокой прочности соединения получаемого покрытия с деталью при высокой производительности и низкой энергоемкости процесса [1–2].

В качества материалов для нанесения покрытия ЭКП можно использовать порошковые (однокомпонентные порошки, порошковые смеси, спеченные из порошков ленты), компактные (стальные ленты и проволоки) и комбинированные материалы (порошковые ленты и проволоки, состоящие из металлической оболочки и порошкового наполнителя) [3].

Формирование покрытия при ЭКП и соединение его с металлом детали осуществляется при прохождении импульса тока в течение его длительности и действии усилия сжатия, приложенного к роликовым электродам. Совокупность этих параметров определяет температуру, интенсивность и величину пластической деформации соединяемых материалов. При оптимальном сочетании этих параметров прочность соединения покрытия с деталью достигает значений, соизмеримых с прочностью одного из соединяемых металлов. При этом разрушение таких соединений происходит не по зоне соединения, а по основному или приваренному металлу. Металлографические исследования показали, что при ЭКП компактных или порошковых материалов на детали из низкоуглеродистой стали основной металл как в зоне термомеханического воздействия, так и в исходном состоянии имеет перлито-ферритную структуру с меньшим размером зерна вблизи зоны соединения, чем у исходной структуры. При ЭКП таких же материалов на детали из стали 45 основной металл имеет перлитоферритную структуру, а вблизи зоны соединения структуру мартенсита, на детали из чугуна СЧ15 перлитоферритную структуру с включениями графита, а вблизи зоны соединения покрытия с деталью образуется лидебуритная эвтектика, имеющая структуру бейнита.

Для исследованных сочетаний соединяемых материалов протяженность зоны термомеханического воздействия, определенная на основе испытаний на микротвердость и металлографических исследований, колеблется от 0,15 до 0,6 мм. Экспериментально установлено [4], что циклическая прочность деталей из стали 45 с покрытием из компактного материала (проволока или металлическая лента), в зависимости от условий осуществления ЭКП, снижается, приблизительно, на 14…25 %. Циклическая прочность таких же деталей с покрытиями из порошковых материалов, полученными ЭКП при оптимальных параметрах режима, практически, не снижается по сравнению с образцами без покрытий, а ударная вязкость после нанесения покрытий снижается не более, чем на 14…20 %. При этом износостойкость покрытий в зависимости от используемых порошковых материалов может быть значительно выше износостойкости основного материала. Установлено также, что покрытия из исследованных порошков практически не подвергаются коррозии, а коррозионная стойкость самой зоны соединения не хуже коррозионной стойкости одного из соединяемых материалов. Показано, что оптимальными способами подготовки поверхности детали к ЭКП являются такие, которые позволяют получать на ней микрорельеф высотой 35…500 мкм. Показана также возможность ЭКП в три и пять слоев. При этом толщина покрытия увеличивается соответственно во столько же раз для компактного материала и в 2,0 и 2,7 раза для порошкового материала. Отмечено, что количество нанесенных слоев не влияет на прочность соединения покрытия с деталью. Плотность покрытия из порошкового материала по длине приваренного слоя, практически, не снижается. Исследовано влияние гранулометрического состава порошка на прочность соединения покрытия с деталью и плотность самого покрытия. Установлено, что увеличение размера частиц порошка от 20 до 250 мкм не оказывает существенного влияния на плотность покрытия и прочность соединения его с деталью. Отмечено, что при ЭКП среда аргона является наиболее предпочтительной, так как в этом случае соединения имеют самые высокие значения прочности и сопротивления ударному срезу. При этом отмечено [2], что ЭКП проволоки или порошковых материалов на стальные или чугунные детали можно осуществлять в атмосфере или с применением воды.

Восстановление и упрочнение деталей из легко окисляемых металлов следует осуществлять в защитной среде аргона. Результаты проведенных исследований позволили разработать технологические рекомендации для восстановления и упрочнения цилиндрических и плоских деталей, применяемых в различных отраслях производства, ЭКП компактных и порошковых материалов, в том числе с использованием порошков, полученных из отходов производства [3].

Литература:

  1. Каракозов Э. С., Латыпов Р. А., Молчанов Б. А. Состояние и перспективы восстановления деталей электро-контактной приваркой материалов. М.: Информагротех, 1991. 84 с.
  2. Латыпов Р. А. Предпосылки управления качеством формируемого покрытия и соединения его с деталью при восстановлении и упрочнении деталей электро-контактной приваркой компактных и порошковых материалов // Труды Всероссийского научно-исследовательского института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ). Том 98. — М.: ГОСНИТИ, 2006, с. 76–80.
  3. Рустамова М. У. Применение магнитно-импульсной обработки для стабилизации деталей машин. Журнал «Молодой ученый». 2014г.
Основные термины (генерируются автоматически): порошковых материалов, прочность соединения покрытия, зоны соединения, соединяемых материалов, зоны соединения покрытия, Формирование покрытия, деталей электро-контактной приваркой, упрочнении деталей, приваркой материалов, параметров прочность соединения, нанесения покрытия ЭКП, зоны соединения структуру, порошкового материала, компактного материала, ЭКП компактных, высокой прочности соединения, Электроконтактная приварка материалов, циклическая прочность деталей, эдектроконтактной приваркой материалов, качеством формируемого покрытия.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle