Введение к работе
Актуальность темы. Основная задача агропромышленного комплекса заключается в обеспечении населения страны продовольствием в достаточном количестве и высокого качества, что является залогом продовольственной безопасности государства. Значительная роль в решении этой задачи принадлежит перерабатывающим предприятиям АПК.
Минимизация издержек и обеспечение требуемого качества производимой продукции возможно только при высокой надёжности технологического оборудования, поэтому остаются актуальными исследования, направленные на разработку современных технологических процессов восстановления и упрочнения деталей.
Основная доля быстроизнашивающихся деталей оборудования перерабатывающей промышленности изготавливается из коррозионно-стойких сталей. Техническое развитие промышленности за счёт внедрения современных технологий, оборудования и материалов приводит к появлению машин, узлов и агрегатов сложной конструкции, включающие в себя детали с высокими характеристиками рабочих поверхностей. Для перерабатывающего оборудования наблюдается тенденция в изготовлении деталей из комбинированных материалов. Например, деталей из коррозионно-стойких сталей с нанесёнными покрытиями на рабочих поверхностях, обладающих высокой износостойкостью и твёрдостью порядка HRC3 60.
Существующие способы восстановления таких деталей не всегда удовлетворяют современным требованиям, в частности, многие из них не обеспечивают требуемую износостойкость рабочих поверхностей деталей, имеют высокую себестоимость, восстановленные детали не соответствуют санитарным нормам.
Обеспечение требуемого качества и высокой производительности при восстановлении изношенных деталей возможно только при использовании современных способов, материалов и оборудования. Одним из прогрессивных способов восстановления деталей является плазменная наплавка, которая позволяет использовать различные наплавочные материалы с обеспечением требуемых характеристик восстановленных поверхностей.
Цель работы. Разработка технологии восстановления рабочих поверхностей высокой твёрдости деталей из коррозионно-стойких сталей плазменной наплавкой.
Объект исследования. Технология восстановления изношенных деталей оборудования перерабатывающих предприятий АПК из коррозионно-стойких сталей с рабочими поверхностями высокой твёрдости плазменной наплавкой.
Предмет исследований. Закономерности процесса наплавки деталей из коррозионно-стойких сталей, наплавочные материалы, характеристики плазменной струи, конструкция плазмотрона для порошковой наплавки на постоянном токе обратной полярности.
Достоверность результатов исследований подтверждается использованием стандартных, общепринятых методов исследований, современных кон-
трольно-измерительных приборов, оборудования и инструментов, применением математической обработки информации, достаточной сходимостью и повтор-ностью экспериментов, стендовыми и эксплуатационными испытаниями.
Научную новизну работы составляют: аналитическая зависимость теп-лофизических параметров плазменной струи от интенсивности закрутки газа в плазмообразующем сопле; состав порошковых смесей на основе ПР-НХ17СР4; геометрия, структура и механические свойства наплавленных слоев в зависимости от режимов и состава присадочного материала.
Практическая ценность. Разработана технология восстановления деталей из коррозионно-стойких сталей на примере шнека сепарационного комплекта SM 210 плазменно-порошковой наплавкой на постоянном токе обратной полярности, обеспечивающая ресурс восстановленных деталей не ниже ресурса новых. Предложена схема и комплектация установки для автоматической наплавки шнеков, позволяющая сократить время наплавки в 2...3 раза по сравнению с ручными способами наплавки.
Реализация результатов исследований. Результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены в ЗАО НПО «Техноплазма», г. Балашиха и в учебный процесс ФГОУ ВПО РГАЗУ.
Научные положения, выносимые на защиту:
Аналитическая зависимость тепло физических параметров плазменной струи от интенсивности закрутки газа в плазмообразующем сопле.
Результаты экспериментальных исследований коррозионной стойкости, износостойкости, твёрдости, структуры, состава наплавленного металла, влияния режимов наплавки на формирование покрытия.
Результаты оптимизации параметров режима наплавки.
4. Технология восстановления деталей из коррозионно-стойких сталей
плазменно-порошковой наплавкой на постоянном токе обратной полярности
(на примере шнека сепарационного комплекта SM 210).
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на Международной научно-технической конференции «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» (Москва, ГНУ ГОСНИТИ, 2009 г.), научно-практической конференции «Славяновские чтения» (Липецк, 2009 г.), научно-практических конференциях РГАЗУ (Балашиха, 2007...2010 г.), расширенном заседании кафедры надежности и ремонта машин им. И.С. Левитского в 2011 г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 научных статей, в том числе 4 работы в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и общих выводов. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 50 рисунков, список использованной литературы из 102 наименований и приложения.
