MODELS AND METHODS IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
83
АНАЛИЗ СПОСОБОВ НАПЛАВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
МАШИН
Толипов Ахроржон Назиржон угли
Ассистент кафедры машиностроительной инженерии
Корейский международный институт
Джемилов Денис Игоревич
Ассистент кафедры технология-машиностроения Ферганский
политехнический институт
https://doi.org/10.5281/zenodo.13922986
Одной из главных задач научно-технического прогресса является
внедрени
в
промышленность
технологических
процессов,
обеспечивающих повышение производительности труда, увеличение
коэффициента использования материалов, уменьшение энергоемкости и
себестоимости восстановления деталей, за счет внедрения прогрессивных
ресурсосберегающих технологических методов их обработки.
Непрерывно возрастающие требования к качеству выпускаемых
машин и оборудования связаны с необходимостью повышения их
точности и надежности, производительности и коэффициента полезного
действия (КПД), которые в значительной мере определяются
эксплуатационными свойствами деталей и узлов. Многочисленные
исследования [1] показали, что до 80 % случаев выхода из строя машин
при эксплуатации происходит из-за износа в сопряжениях узлов трения.
Опыт ремонтных предприятий показывает, что свыше 60 % изношенных
деталей машин могут быть восстановлены, так как их ресурс по прочности
выше, чем по износостойкости [2].
Приоритетным направлением в ремонтном производстве является
максимально эффективное использование остаточного ресурса деталей по
долговечности за счет повышения износостойкости восстановленных
деталей машин.
Одним из методов повышения износостойкости трущихся
поверхностей является изменение их химического состава, путем
внедрения легирующих компонентов для образования структур, хорошо
сопротивляющихся процессам изнашивания. Но ограничивающим
фактором при этом является то, что механическая обработка
износостойкого наплавленного металла высокой твёрдости в холодном
состоянии детали затруднена, так как наплавленный металл обладает
высокой истирающей способностью и сопротивлением резанию, что
MODELS AND METHODS IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
84
затрудняет снятие стружки, при этом стойкость режущего инструмента
оказывается весьма низкой. В связи с этим, академиком
В.Д. Кузнецовым впервые теоретически был произведен анализ
возможности производства обработки резанием нагретых металлов [3]. Он
пришел к выводу, что высокая производительность и высокая стойкость
инструмента при горячей резке металлов вызвана снижением
механической прочности и твёрдости, а также возрастанием пластичности
нагретого металла. При этом временное сопротивление разрыву является
наиболее важной характеристикой обрабатываемости. С повышением
температуры нагрева сталей предел прочности их снижается. Для
срезания стружки одного и того же сечения -требуется меньшая мощность,
чем при холодной обработке детали [3-5].
В связи с этим актуальным направлением является разработка
ресурсосберегающей технологии восстановления деталей машин,
заключающейся в совмещении в единой технологической схеме процессов
наплавки изношенных цилиндрических деталей с одновременным
фрезерованием и последующим шлифованием горячего наплавленного
слоя металла.
Совмещение процессов автоматической электродуговой наплавки под
слоем легирующего флюса, фрезерования и последующего шлифования
наплавленного слоя металла при незначительных затратах позволяет:
эффективно использовать остаточный ресурс деталей по долговечности;
улучшить структуру наплавленного металла; повысить усталостную
прочность и износостойкость восстановленных деталей. Это в свою
очередь положительно отразится на сроках службы восстановленных
деталей. Применение шлифования горячего наплавленного слоя металла
является окончательной операцией в комбинированной схеме
восстановления, что позволяет сократить общее время, необходимое для
полного восстановления изношенных деталей машин и тем самым
повысить производительность восстановительных работ. В свою очередь
легирование
наносимого
слоя
металла
позволяет
исключить
необходимость в последующей закалке деталей токами высокой частоты и
тем самым снизить себестоимость восстановительных работ.
Быстрое разрушение изделий, работающих при высоких скоростях,
нагрузках и температурах, а также в условиях абразивного, коррозионного
и других видов воздействия, требует разработки и внедрения в
производство новых методов их упрочнения и восстановления.
MODELS AND METHODS IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
85
Среди многообразия методов нанесения износостойких покрытий
особое место занимают наплавки, при которых за счет тепла внешнего
источника подплавляются поверхность покрываемого материала и
наплавляемый сплав. Происходит их взаимодействие с образованием
металлургической связи. Из термодинамических условий взаимодействия
необходимо преодолеть определенный энергетический барьер, величина
которого характеризуется энергией активации. Теоретически при
температуре 920... 1030 °С по всей площади контакта «обрабатываемая
поверхность - расплав наплавленного материала» может образоваться
прочная металлическая связь.
Технология
наплавки
обладает
преимуществами
получения
достаточно большой толщины покрытия, высокой производительности,
отсутствия ограничений по размерам наплавляемых поверхностей. При
этом образуется слой с требуемым химическим составом, высокой
твердостью и износостойкостью.
В общем объеме работ по восстановлению деталей на ремонтных
предприятиях на долю различных видов наплавок приходится - 77 %,
электроконтактного припекания - 6 %, гальванических способов - 5 %,
электромеханической обработки - 4 %, заливки жидким металлом - 2 %,
восстановления полимерами - 4 %, других способов - 5 %. В настоящее
время широко используются различные технологические способы для
наплавки материалов на восстанавливаемую поверхность детали.
Рассмотрим достоинства и недостатки способов наплавки, применение
которых возможно в единой технологической схеме восстановления
изношенных цилиндрических деталей при совмещении операций
наплавки и механической обработки.
Использованная литература:
1.
Захарова, Е. В. Лазерные технологии в восстановлении деталей. —
Новосибирск: Сибирское научное издательство, 2019.
2.
Буров, В. Н. Основы восстановления деталей машин. — М.:
Машиностроение, 2018.
3.
Кузнецов, С. В., Петров, А. Н. Автоматизация процессов
восстановления цилиндрических деталей. — Екатеринбург: УрФУ, 2021.
4.
Дьяков, О. Н., Панов, М. С. Управление качеством в
восстановительном производстве. — Казань: Казанский университет,
2022.
5.
Семенов, И. А. Технологии восстановления: современные подходы и
материалы. — СПб.: Наука, 2020.
