Введение к работе
Актуальность темы
Повышение ресурса деталей машин и инструмента, работающих в условиях трения, повышенных температур, значительных динамических и контактных нагрузок, а также разработка высокоэффективных технологий их изготовления и восстановления является важной задачей машиностроения. Один из элективных путей решения этой задачи заключается в получении.на рабочих поверхностях деталей и инструмента слоев с заданными физико-механическими свойствами методом наплавки металлов;
В последние, годы выполнен ряд исследований, показавших перспективность использования для наплавки источника лазерного излучения (А.Г.Гоигорьянц, А.Н.Сафонов,-В.В.Шибаев, С. А.Семенов, Б.А.Всєеолодое. В.С.Голубев, Иуцуна Сухару и др.). Однако к началу выполнения настоящей работы лазерная, наплавка рабочих поверхностей .инструментов и деталей машин не нашла широкого применения в машиностроении. Это связано с тем,' что недостаточно изучены структуры и свойства наплавленных слоев и влияние на них изменения режимов наплавки и последующей обработки как при однослойной, так и при многослойной наплавке. Реализуемые технологии лазерной наплавки не предусматривают, операции дополнительной обработки наплавленных слоев, позволяющих улучшить их свойства и структуру, в частности, при наплавке порошков инструментальных сталей (IP-10 Р5М5, ПР-І7Х5БЗМІ6С ) и порошков самофлюсующихся сплавов на основе никеля (ПГ-СР2, ЛГ-СР4). Кроме того, роль сдерживающего фактора'в использовании технологии лазерной наплавки играет отсутствие устройств подачи порошковых материалов в зону наплавки с высоким коэффициентом использования порошка.
Дедь работы . .
Разработка технологий наплавки порошков инструментальных сталей и . самофлюсующихся сплавов на основе никеля на режущие инструменты и детали машин" на основе исследований структуры и сбойств наплавленных слоев.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
і)разработать устройство подачи порошковых материалов, в зону наплавки с высоким коэффициентом использования порошка;
2) исследовать структуру и свойства наплавленных слоев;:
-
исследовать особенности структуры и свойств наплавленных слоев при многослойной наплавке;
-
исследовать влияние дополнительной обработки на изменение структуры и свойств наплавленных слоев как при однослойной, так и при многослойной наплавке;
-
определить влияние дополнительной обработки Н изменение релаксационной способности и плотностинаплавленню слоев; '
6)разработать технологии лазерной порошковой наплавки н; рабочие поверхности инструментов и деталей машин. - Научная новизна
Разработаны новые технологии лазерной порошковой наллавк; рабочих поверхностей инструментов и деталей машин с использованием разработанного, устройства подачи порошка в зону наплав. ки, включающие в себя дополнительную лазерную обработку нал давленных слоев.
Выявлены особенности структуры и свойств напдавл&нкы слоев'порошками инструментальных сталей (IF-iOF6M5,nP-17X5B3M Ф5С) и сачофдюсующхся сплавов на основе никеля С ПГ-СР2 ПГ-СР4 ) при однослойной и многослойной наплавке.
Установлено положительное влияние дополнительной лазерне обработки на изменение структуры и свойств наплавленных слові При этом определены оптимальные режимы дополнительной лазерне обработки и построена математическая модель их расчета.
. Определено влияние дополнительной лазерной обработки і изменение релаксационной способности и плотности наплавленні слоев.
Новизна ряда технических.' решений подтверждена четыры патентами Российской Федерации.
Практическая ценность и реализация результатов работы
На основании проведенных исследований и разработок бы выполнено следующее.
Разработано, изготовлено и испытано устройство подачи п рошовых материалов в зону лазерной наплавки, обеспечивают снижение потерь порошковых материалов.. '
Разработана и опробована промышленная технология лазерн наплавки порошков инструментальных сталей на режущие крог» деревообрабатывающего инструмента (дисковые пилы, ноли и т.г
4"
Разработана и опробована промышленная технология лазерной наплавки порошков самсфпосующихся сплавов на основе никеля при изготовлении и восстановлении деталей машин (шпиндели шлифовальных станков, коленчатые валы двигателей и т.д.).
Разработанные технологические процессы и оснастка исполь
зовались в РИТМ "Сириус", АО ГМЗ, заводе "Нозая сосна", ме
бельном объединении "Нижегородмебель" и АО "Завод "Красное Сормо
во". -
Апробация работы
Основные -положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной научно-технической конференции "Пути повышения стойкости и надежности режущих и штамповых инструментов" (1990г. .Николаев), на XXX научно-технический конференции на секции "Технология конструкционных материалов и машино-ремонта" (1990г..Горький), на семинаре "Современные методы термической и химико-термической обработки металлов", (1991г., Н.Новгород), на секции научно-технического советз " РИТМ "-Сириус", на заседаниях-.кафедр "Термическая и пластическая обработка материалов" и "Порошковая металлургия и конструкционные материалы" НГТУ.
Публикации
Основное содержание работы опубликовано в пяти статьях и двух тезисах доклада на Всесоюзной научно-технической конференции, получено четыре решения на выдачу патентов РФ.
Структура и объем работы ;
Диссертационная работа состоит из введения, -пяти глав, основных выводов, ' списка литературы из 117 найменованім, приложений. Работа представлена на 168 с, в том числе 103 с.машинописного текста, содержит 13 таблиц, 57 рисунков и 13 с. приложений.
