Підвищення якості антифрикційного шару на деталях двигунів сільсьгосподарських машин аргонодуговим наплавленням

Abstract

Актуальність теми кваліфікаційної роботи. Однією з основних задач, що стоять перед сучасним виробництвом виготовлення деталей двигунів тракторів і комбайнів є розробка методів зміцнення металів з метою підвищення технічного рівня і ефективності їх модернізації і ремонту, зокрема деталей поршневої групи, що працюють в умовах корозійного середовища. Відомі способи нанесення антифрикційних покриттів не у всіх випадках забезпечують необхідну якість шару, що наплавляється і зони сплавлення, що обмежує термін експлуатації двигунів. Одним зі способів отримання зміцнюючого шару пар та вузлів тертя є комбіноване аргонодугове наплавлення, яке дозволяє виготовляти біметалеві деталі з покриттям, яке наплавлене з одного або декількох металів, що характеризуються високими антифрикційними властивостями Основні проблеми отримання високоякісного бронзового покриття на низьковуглецевій сталі пов'язані з утворенням у процесі нанесення антифрикційного шару ряду характерних дефектів та, насамперед, тріщин на межі сплавлення «бронза-сталь». Вказані дефекти суттєво знижують працездатність антифрикційного шару. Тому залишаються актуальними будь які розробки, що підвищують техніко-економічні показники отримання біметалевих виробів. Дана робота присвячена питанням отримання високоякісного покриття з алюмінієвої бронзи Бр АМц 9-2 на низьковуглецевій сталі дводуговим (комбінованим) аргонодуговим наплавленням вольфрамовим електродом, що не плавиться, а також вивченню властивостей цих покриттів, що визначають можливість їх застосування у якості матеріалів, що мають антифрикційні властивості, при виготовленні і відновленні деталей вузлів тертя двигунів. Мета кваліфікаційної роботи. Підвищення якості наплавленого шару шляхом використання комбінованого аргонодугового способу наплавлення. Завдання: - провести аналіз існуючих методів нанесення антифрикційних бронзових покриттів на поверхні тіл обертання з низьковуглецевих сталей; - дослідити вплив основних параметрів процесу наплавлення комбінованим аргонодуговим способом на механізм формування наплавленого шару; - визначити технологічні параметри процесу комбінованого аргонодугового наплавлення, що забезпечують необхідну якість зони сплавлення; - визначити технічні вимоги та виробити практичні рекомендації при проектуванні обладнання для наплавлення, яке здатне забезпечити необхідну ступінь захисту високотемпературної зони та мінімальний ступінь нерівномірності антифрикційного бронзового покриття; - розробити технологію комбінованого аргонодугового способу наплавлення алюмінієвої бронзи на сталь. Об'єкт дослідження. Процес нанесення антифікційного шару комбінованим аргонодуговим наплавленням. Предмет дослідження. Властивості антифікційного шару, який нанесений комбінованим (дводуговим) наплавленням вольфрамовим електродом, що не плавиться. Теоретичне та практичне значення одержаних результатів. Встановлено, що електромагнітна взаємодія основної та допоміжної дуг істотно впливає на якість технологічного процесу комбінованого наплавлення. Експериментальні дослідження показали, що при збільшенні струму в дроті присадки (струм допоміжної дуги) від 60 до 150 А, призводить до відхилення осі дуги електрода, що не плавиться (основна дуга) на кут від 15 до 40 градусів. Отримані дані щодо взаємного впливу магнітних полів можуть бути використані для дослідження дводугових способів зварювання та наплавлення. Проведені досліди показали, що зниження ступеня зосередженості дуги, за рахунок використання як електрода (катода) циліндричного плоскозаточеного вольфрамового прутка, що не плавиться, призводить до підвищення технологічних характеристик наплавленого шару. Застосування комбінованого аргонодугового способу наплавлення алюмінієвої бронзи на низьковуглецеву сталь дозволяє гнучко регулювати тепловкладання в основний метал і дріт, що підвищує якість антифрикційного шару. Розроблено практичні рекомендації та технологія комбінованого аргонодугового наплавлення.