Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 8
1.1. Условия работы деталей сельскохозяйственных машин 8
1.2. Электроконтактная приварка как способ восстановления деталей машин 13
1.3. Особенности формирования покрытия при электроконтактной приварке... 15
1.4. Применение промежуточного слоя при соединении металлов в твердом состоянии : 21
1.5. Цель и задачи исследования 25
Выводы 27
2. Теоретические предпосылки повышения качества восстановления изношенных деталей электроконтактной приваркой металлической ленты через промежуточный слой 28
2.1. Расчетно-экспериментальная оценка выбора оптимального режима электроконтактной приварки металлической ленты через промежуточный слой -. 28
2.2. Определение остаточных напряжений в покрытии после электроконтактной приварки и механической обработки .36
2.3. Расчетная оценка износа роликовых электродов при электроконтактной приварки 49
Выводы 54
3. Методика экспериментальных исследований 56
3.1. Оборудование для получения покрытий электроконтактной приваркой 56
3.2. Материалы для проведения исследований 59
3.3. Подготовка присадочного материала 60
3.4. Определение прочности соединения 61
3.5. Металлографические исследования 66
3.6. Измерение микротвёрдости 67
3.7. Микрорентгеноспектральный анализ 67
3.8. Определение усталостной прочности 69
3.9. Определение ударной вязкости 72
3.10. Определение коррозионной стойкости 73
3.11. Методика определения величины осадки ленты 75
3.12. Методика определения износостойкости .75
3.13. Методика определения остаточных напряжений в покрытиях после электроконтактной приварки и шлифования 78
Выводы... 85
4. Результаты исследований электроконтактной приварки металлической ленты через промежуточный слой из порошко вого материала 86
4.1. Влияние параметров электроконтактной приварки на качество получаемого покрытия из металлической ленты через промежуточный слой 86
4.1.1. Влияние усилия сжатия электродов, силы тока и длительности его протекания на прочность 86
4.1.2. Результаты металлографических исследований и ми крорентгеноспектрального анализа 88
4.1.3. Результаты испытаний на ударный изгиб и усталостную прочность 92
4.1.4. Результаты испытаний на износостойкость и коррозионную стойкость соединения 95
4.1.5. Результаты влияния способа подготовки поверхности детали и фракционного состава порошка на прочность соединения 97
4.2. Модернизация сварочной головки установки 011-1-02 «Ремдеталь» 99
4.3. Разработка технологии восстановления деталей машин электроконтактной приваркой металлической ленты через промежуточный слой из порошкового материала 101
4.4. Опытно-промышленное опробование разработанной технологии 105
Выводы 107
5. Экономический эффект от внедрения в производство рекомендуемогочгехнологического процесса.. 110
5.1. Основные характеристики продукции (услуги) ПО
5.2. Оценка рынка сбыта 110
5.3. Конкуренция 110
5.4. Оценка издержек производства и расчет себестоимости 111
5.5. Финансовый план 118
Выводы 120
Общие выводы 122
Список литературы
- Особенности формирования покрытия при электроконтактной приварке...
- Определение остаточных напряжений в покрытии после электроконтактной приварки и механической обработки
- Металлографические исследования
- Влияние усилия сжатия электродов, силы тока и длительности его протекания на прочность
Введение к работе
Выбор темы настоящего исследования, посвященного анализу правовых основ взаимодействия Центрального банка Российской Федерации с федеральными органами государственной власти, обусловлен тем, что центральный банк как конституционный институт государственного управления денежно-кредитной системой, выступая в качестве эмиссионного банка и кредитора в последней инстанции, органа банковского регулирования и надзора, является составной частью государственного механизма. В процессе осуществления возложенных на него функций центральный банк неизбежно вступает во взаимодействие, прежде всего, с федеральными органами государственной власти. Совершенствование построения и правового регулирования такого взаимодействия является необходимой предпосылкой обеспечения эффективности механизма публичных финансов. Именно поэтому исследование системы взаимодействия и организационно-правовых связей центрального банка с федеральными органами государственной власти, разработка основных правовых принципов, которыми должны руководствоваться как центральный банк так и федеральные органы государственной власти в процессе осуществления взаимодействия являются актуальными задачами финансово-правовой науки. Особое значение исследования проблем указанного взаимодействия обусловлено также тем, что с переходом Российской Федерации к рыночным отношениям и отказом от командно-административных методов управления экономикой назрела необходимость поиска новых финансовых методов такого управления, с одной стороны, и определения сферы государственного вмешательства в экономические отношения, с другой стороны. Указанные процессы привели к переосмыслению места и роли Банка России в системе государственного управления денежно-кредитной системой, цели его деятельности, степени самостоятельности при осуществлении им своих функций, а также технологий его взаимодействия с федеральными органами государственной власти. Безусловно, идеальную систему взаимодействия центрального банка с федеральными органами государственной власти невозможно искусственно создать, система такого взаимодействия является отражением уровня развития политических и правовых институтов, демократических традиций общества, его экономической культуры, а также макроэкономических процессов. Вместе с тем, необходимо правовое обеспечение процесса формирования надлежащих условий, которое возможно при условии повышения эффективности механизма финансово-правового регулирования в денежно-кредитной сфере путём совершенствования правотворчества, право применения и уровня правовой культуры субъектов государственного управления в этой сфере. Важность создания условий для становления и развития оптимальной системы взаимодействия Банка России с федеральными органами государственной власти представляется очевидной в рамках проводимой в Российской Федерации финансово-правовой политики, направленной на реализацию принципов сбалансированного и эффективного управления публичными финансовыми ресурсами, а также на защиту публичных (государственных) и частных интересов в сфере экономики. Быстро меняющиеся политические тенденции на фоне ещё не устоявшихся финансово-правовых институтов и нестабильности рыночной экономики делают необходимым чёткую постановку вопроса о положении Банка России в системе органов государственного управления денежно-кредитной системой, пределах его независимости, объёме закреплённых за ним функций, а также о совершенствовании финансово-правового обеспечения форм взаимодействия Банка России с федеральными органами государственной власти на основе закрепления в законодательстве системы сдержек и противовесов, предусматривающей соблюдение правовых принципов и форм указанного взаимодействия.
Всё вышесказанное определяет выбор темы диссертационной работы, её актуальность и значение.
Особенности формирования покрытия при электроконтактной приварке...
Наплавка под слоем флюса применяется, в основном, для деталей с большим износом (более 1,5 мм). Однако восстановление цилиндрических деталей, имеющих к диаметр менее 40 мм, приводит к их сильному нагреву, деформации, стеканию жидкого металла и шлака с наплавляемой поверхности [4, 5]. Также велика вероятность выгорания легирующих элементов, неравномерность структуры и химического состава наплавляемого металла, что очень существенно при коррозионно-механическом изнашивании поверхностей.
Вибродуговая наплавка позволяет восстанавливать детали диаметром от 10 до 70 мм и выше, имеющие износ 0,1...2,5 мм. Твёрдость наплавленного слоя колеблется в пределах 30...60 HRC и зависит от количества и схемы подвода охлаждающей жидкости. Деформация деталей в 6..Л2 раз меньше, чем при наплавке под флюсом. Тем не менее, вибродуговая наплавка не нашла широкого применения по следующим причинам: из-за дефектов в виде трещин, пор и неметаллических включений в наплавленном слое, что недопустимо для сопряжения «вал-уплотнение», «вал-подшипник скольжения», резкого снижения усталостной прочности восстановленных деталей, причиной которых являются низкие механические свойства металлопокрытия с крупнозернистой литой структурой, наличие растягивающих остаточных напряжений в поверхностных слоях [4-6]..,
На устранение этих недостатков были направлены работы исследователей, в результате которых разработаны различные виды вибродуговой наплавки: под слоем флюса, в углекислом газе, в водяном паре, в потоке воздуха, с воздействием на наплавленный металл термомеханической обработки и др. [7-9]. Однако полностью устранить отмеченные выше недостатки данного способа ни одна из его разновидностей не позволяет.
Индукционная наплавка широкое распространение получила, для восстановления и упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин, фасок клапанов газораспределительного механизма ДВС, гильз цилиндров. К недостаткам способа следует отнести высокую стоимость наплавляемых материалов и технологического оборудования [3].
Одним из высокопроизводительных способов восстановления деталей является металлизация. Металлизация покрытий имеет высокую твердость, низкую прочность, отличаются пористостью и хрупкостью. Для металлизации характерен значительный расход материала [10].
Электромеханическая высадка способствует улучшению физико-механических свойств поверхностных слоев без изменения их химического состава и дополнительной термической обработки. Однако после электромеханической высадки снижается площадь соприкосновения сопряженных деталей, появляется необходимость увеличения натяга [11].
Электролитические покрытия отличаются равномерностью по толщине, не вызывают структурных изменений в металле детали, позволяют восстанавливать детали с незначительными износами, могут быть получены покрытия с различной твердостью, процесс нанесения поддается механизации и автоматизации. Для восстановления посадочных отверстий корпусных деталей применяют местное железне-ние, железнение в проточном электролите, электроконтактное натирание. Ванное железнение наиболее часто используют для восстановления шеек валов. К недостаткам способа восстановления посадочных мест нанесением электролитических покрытий относятся: низкая производительность, высокая трудоемкость, плохая обра-батываемость покрытий механическим способом, малая стабильность процесса [12],
Восстановление деталей полимерными материалами отличается простотой и доступностью [3]. Это особенно заметно при восстановлении корпусных деталей эпоксидными составами. К недостаткам можно отнести большую долю ручных работ и затрат времени на отвердевания слоя, токсичность процесса, невозможность работы при высоких температурах и восстановления только неподвижных соединений.
Для восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники широкое применение находят прогрессивные способы: например, электроискровое на-ращивание, лазерная закалка и наплавка, позволяющие восстанавливать и упрочнять поверхности, которые недоступны другим способам вследствие сложной конфигурации деталей [3]..
В настоящее время достаточно широкое распространение получили способы нанесения на детали микропористых покрытий из металлических порошков, обеспечивающих широкие возможности создания композиционных покрытий [13]..Такие покрытия имеют свойства накапливать в имеющихся порах смазку (маслоемкие), в результате чего значительно повышается износостойкость и противозадирные свойства покрытий [13-16]. Кроме того, эти способы обеспечивают минимальные припуски на последующую механическую обработку. Наибольшее применение из этих способов в ремонтном производстве нашли методы газотермического напыления (электродуговая металлизация, газопламенное, плазменное и детонационное напыление), а также электроконтактная приварка и напекание металлических порошков. Однако электродуговую и высокочастотную металлизацию ввиду низкой прочности сцепления (2..Л0 МПа) используют, в основном, для нанесения антикоррозионных покрытий [17]. Разработчики справедливо отмечают неоднородность нанесенного слоя и наличие в нем характерных крупных пластинчатых структур карбида хрома, что может снизить износо- и коррозионную стойкость полученного слоя. Негативными моментами этого способа являются также необходимость тщательной подго-товки восстанавливаемой поверхности, сопровождающейся получением микро- и макронеровностей (от обдувки кварцевым песком, электроискровой и электродуговой обработки до нарезания рваной резьбы [18, 19] , понижающей усталостную прочность деталей, и необходимость оплавления нанесённого покрытия для увеличения прочности сцепления до 100 МПа, что ограничивает область применения этого способа. При остывании и усадке плазменных покрытий в них возникают значительные внутренние напряжения. Это может служить причиной снижения коррозионной стойкости покрытия. Кроме того, существенным недостатком плазменного напыления является то, что, обладая высокой концентрацией энергии, плазменная струя быстро нагревает покрытие и не успевает прогреть деталь. Это часто приводит к «свёртыванию» покрытия [20].
Определение остаточных напряжений в покрытии после электроконтактной приварки и механической обработки
Одним из факторов, влияющим на прочность деталей после восстановления и упрочнения, являются напряжения, не исчезающие после снятия внешней нагрузки. Напряжения, достигающие величин порядка сотен МПа, могут вызывать появление трещин [110-113].
Известно [114-118], что наглев и охлаждение детали приводит к появлению внутренних напряжений, возникающих между отдельными зонами сечения. Чем больше градиент температуры по сечению, тем больше внутренние напряжения, которые называются напряжениями первого рода.
В процессе термической обработки в детали образуются фазы с разными коэффициентами линейного расширения и объемами, что приводит к образованию внут-реннего напряжения второго рода.
При внедрении инородного атома в кристаллическую решетку происходит ее упругое искажение и, как следствие, возникает внутреннее напряжение третьего рода.
После окончания обработки часть внутренних напряжений сохраняются, и их называют остаточными напряжениями. Величина, знак и глубина залегания остаточных напряжений существенно влияют на эксплуатационные свойства упрочненных или восстановленных деталей. Так, например, напряжения растяжения снижают предел выносливости деталей до 60 %, а контактную усталость - до 40 %.
Остаточные напряжения, вызывающие коробление детали и трещины в покрытиях, зависят не только от скорости охлаждения, размера и формы детали, но и от свойств металла. Если металл обладает малой пластичностью, то возникающие внутренние напряжения не разряжаются пластической деформацией, и если напряжения по величине превзойдут значение предела прочности, то возникнут трещины.
Основной причиной возникновения остаточных напряжений в покрытиях, образованных электроконтактной приваркой, является высокотемпературный нагрев и высокая скорость охлаждения. В результате этого в поверхностных слоях детали изменяются структура и фазовый состав материала.
Фазовые и структурные превращения, происходящие на поверхностях деталей при электроконтактной приварке, сопровождаются значительными объемными изменениями материала, что также приводит к возникновению остаточных напряжений. Автор работы [41] при исследовании окружных остаточных напряжений в покрытиях, полученных приваркой ленты 12Х18Н10Т на основу из стали І2Х18Н10Т,
Щ установил, что на поверхности они составляют 204 МПа, а на границе покрытие основа 32 МПа. Такие же закономерности распределения остаточных напряжений наблюдаются и в покрытиях из сталей 20X13 и 15X28 на основу из стали 20X13 - 246 МПа и 243 МПа. Также автор [41] отмечает, что при приварке данных лент на осно-ву из стали 45 уровень растягивающих напряжений несколько меньше, чем в случаях, когда ленты из этих же сталей приваривали соответственно на аналогичные ста ли. Например, лента из стали 12X18Н1 ОТ при приварке на сталь 45 имела остаточные напряжения 168 МПа, 20X13 - 203 МПа и 15X28 - 192 МПа. Автор [41] делает заключение, что детали, восстановленные электроконтактной приваркой лент из коррозионностойких сталей, имеют остаточные напряжения растяжения довольно высокого уровня, что приводит к снижению усталостной прочности восстановлен-- ных деталей.
При проведении предварительных экспериментов установлено, что возмож-ность появления микротрещин на поверхности покрытия в процессе ЭКП или сразу после ее окончания (рисунок 2.2, а) может осуществляться в результате несогласованности величины деформации є и ее интенсивности є с релаксационной способностью привариваемого материала при конкретной температуре, которую косвенно определяют сила тока J, усилия сжатия электродов Р и время импульса тока U в объеме каждой единичной площадке (точке) при формировании сплошного покрытия. В этом случае возникает ситуация, когда напряжения на поверхности приваренного слоя не успевают релаксировать за время формирования единичной площадки (точки), то есть за время t„ протекания импульса тока, и принимают значения о сто2- В случае, когда напряжения успевают релаксировать до уровня сг о 02 микротрещины
ш в приваренном слое не образуются. Однако, при последующей механической обработке, например шлифование, восстановленной детали в размер к-ранее накопленным напряжениям в процессе ЭКП добавляются напряжения, возникающие в результате такой обработки. При этом если суммарное значение этих напряжений равно или превышает предел текучести привариваемого металла, то есть а +ашл о"о2, то на шлифованной поверхности приваренного слоя (покрытия) появляются микротрещины, рисунок 2.2, б. Поэтому определение остаточных напряжений в покрытии деталей, подвергавшихся ЭКП и механической обработке (шлифованию), является важной задачей.
Исследования остаточных напряжений проводили по разработанной нами методике, изложенной в разделе 3.13. Обработку данных напряжений осуществляли в следующей последовательности.
Исследуемые образцы снимали при 5 значениях угла VJ/, образуемого Брэггов W ской плоскостью (рисунок 2.3) и нормалью к поверхности объекта при неизменном угле дифракции. При рентгеновской съемке зависимость интенсивности (то есть фактическое число импульсов N за определенный промежуток времени) дифрагированного излучения от угла отражения 0 представляет собой спектр, в котором на фоне рассеянного излучения выделяются максимумы (пики), соответствующие отії ражению от кристаллографических плоскостей материала (рисунок 2.4).
Получаемый спектр фактически представляет собой гистограмму распределения N(0) в диапазоне углов отражения, улавливаемую детектором. Причем, чем больше искажение кристаллической решетки материала, тем больше угол смещения дифракционного максимума.
Металлографические исследования
Исследования проводили по разработанной нами методике на образцах, полученных ЭКП ленты, изготовленной из стали 50ХФА, толщиной 0,5 мм к валам из стали 45 диаметром 50 мм через промежуточный слой из порошка ПГ-СР2, фракционный состав которого составлял 40... 125 мкм, и без него. Образцы получали при оптимальных параметрах режима ЭКП, после чего их шлифовали до чистоты поверхности Ra=0,8 (рисунок 3.17).
Для рентгеновской съемки использовали портативный дифрактометр серии ДРП-3 (рисунок 3.18), который обеспечивает возможность определения остаточных и действующих напряжений в деталях и конструкциях различного назначения при их изготовлении, эксплуатации и ремонте.
Дифрактометр ДРП-3 состоит из блока электроники и высоковольтного источника питания рентгеновских трубок (в одном блоке); управляющего персональной ЭВМ типа "Notebook"; «омега-пси» гониометра и соединительных кабелей.
Гониометр является основной частью дифрактометра, предназначен для создания оптимальных условий получения и регистрации дифракционной картины и состоит из следующих основных узлов: основания, дуги и устройства контроля фокусного расстояния.
Основание выполнено в виде штатива, устанавливаемого на трех регулируемых по высоте опорах над исследуемым объектом, с целью установки гониометра в горизонтальной плоскости. Рисунок 3.17 - Образцы для исследования остаточных напряжений после электроконтактной приварки
Коллимационные кожухи и дуга могут свободно перемещаться и фиксироваться в требуемых положениях (коллимационные кожухи по углу В в вертикальной (брегговской) плоскости, дуга по углу у в плоскости сваливания).
Позиционно-чувствительный линейно-координатный детектор представляет собой резистивную нить в форме дуги окружности, способную регистрировать отраженные от контролируемой поверхности детали рентгеновские кванты. Детектор обычно заполнен газовой смесью: 10 % Хе, 10 % СН , 80 % Аг.
Фокусировка гониометра выполнена по схеме Брегга-Брентано, рисунок 3.19. Исследуемый участок образца О находится в центре окружности гониометра радиусом Яг, на которой располагаются фокус рентгеновской трубки F и приемник детектора D.
Фокусировка по схеме Брегга-Брентано состоит в том, что поверхность образца является касательной к фокусирующей окружности, проходящей через фокус трубки, центр образца и приемник детектора.
Устройство контроля фокусного расстояния «фокус - исследуемая поверхность» выполнено в виде лазерной системы юстировочного типа и предназначено для выполнения условия фокусировки по схеме Брегга-Брентано.
Имеющееся программное обеспечение XRAY позволяет графически отображать картины дифракции, регистрируемые детектором.
Дифрактометр ДРП-3 радиационно безопасен. Это обеспечивается использованием миниатюрных низкоизлучающих рентгеновских трубок мощностью 5,0 Вт. На расстоянии примерно. 25 см от фокуса рентгеновской трубки уровень радиации не превышает природного фона. Основные технические характеристики дифрактомет-ра ДРП-3 приведены в таблице 3.3. Рисунок 3.19 - Фокусировка гониометра по схеме Брегга-Брентано: F- фокус рентгеновской трубки; D -приемник детектора; Rz - радиус окружности гониометра; О - исследуемый участок образца
Съемку спектра образцов осуществлялась по методу «sin2\/». Метод состоит в съемке трех и более раз под различными углами дуги анализатора \/ (при этом нулевое значение \\i0 - 0) и при фиксированном угле наклона рентгеновской трубки 0 с точностью до градуса, равны стандартному значению центра тяжести выбранного пика к поверхности исследуемого объекта.
Метод «sin \\i» основан на том, что зависимость относительной деформации кристаллической решетки от sin2\{7 Для плоско-напряженного состояния контролируемой поверхности линейна.
Исследуемые образцы снимали при 5 значениях угла v/, образуемого Брэггов-ской плоскостью и нормалью к поверхности объекта при неизменном угле дифракции (рисунок 3.20, 3.21). Таблица 3.3 - Основные технические характеристики дифрактометра ДРП- Схема фокусировки гониометра Фокусировка по схеме Брэгга - Брентано
При рентгеновской съемке зависимость интенсивности (то есть фактическое число импульсов N за определенный промежуток времени) дифрагированного излучения от угла отражения 0 представляет собой спектр, в котором на фоне рассеянного излучения выделяются максимумы (пики), соответствующие отражению от кристаллографических плоскостей материала.
Получаемый спектр фактически представляет собой гистограмму распределения N(0) в диапазоне углов отражения, улавливаемом детектором. Причем, чем больше искажение кристаллической решетки материала, тем больше угол смещения дифракционного максимума. Повторность испытаний N=5.
Влияние усилия сжатия электродов, силы тока и длительности его протекания на прочность
Исследовано влияние основных технологических параметров на качество по-лучаемых соединений при ЭКП иерез промежуточный слой из порошка ГТГ-СР2, ПГЖ-14 и СЧ15-32 без их плавления. Установлено, что оптимальным режимом ЭКП ленты толщиной 0,5 мм из стали 50ХФА к валам из стали 45 диаметром 50 мм через промежуточный слой из исследованных порошков является: Р = 1,4 кН, J = 5,5 кА, t„ = 0,06 с, t„ = 0,08 с. Показано, что порошок ПГ-СР2 является оптимальным для использования его в качестве промежуточного слоя, так как при одинаковой прочности соединения в этом случае ширина переходного слоя, образовавшегося, в 30-80 раз, а глубина ЗТВ на 20...36 % меньше аналогичных характеристик, полученных при использовании других исследованных порошков..
Металлографические исследования, испытания на микротвердость и результаты микрорентгеноспектрального анализа показали, что соединения, полученные
ЭКП через промежуточный слой из порошка ПГ-СР2 без его плавления при оптимальных параметрах режима, не имеют дефектов типа пор, трещин и несплошно-стей. При этом в зоне соединения имеет место переходный слой в виде белой прерывистой полосы шириной 0,5 мкм, представляющий собой твердый раствор Ni, Мп, Ст, Si в железе, образовавшейся, по-видимому, в результате диффузии элементов покрытия, основы и порошка друг в друга. Отмечено, что зона взаимодействия этих элементов не превышает 0,4 мм. Установлено, что покрытие имеет структуру мартенсита при микротвердости Н i,o = 7730...7930 Н/мм2, а ЗТВ при микротвердости Н о = 7930...3670 Н/мм2 - структуру мартенсита вблизи зоны соединения и мартеситно-троститную структуру по мере удаления от нее. При этом глубина ЗТВ не превышает 0,35.,,0,4 мм. Установлено, что прочность соединения покрытия из стали 50ХФА со сталью 45 у образцов полученных через промежуточный слой из порошка ПГ-СР2 при оптимальных параметрах режима ЭКП, равна прочности основного металла, ударная вязкость КС приблизительно на 7,0 %, а усталостная прочность на 6,0 % ниже аналогичных характеристик стали 45 в исходном состоянии. Отмечено, что при испытаниях на ударный изгиб и усталостную прочность от слаивания покрытия не наблюдалось. Установлено также, что износостойкость покрытия из стали 50ХФА в 2,5...2,8 раза выше износостойкости стали 45 в исходном состоянии и в 1,5...1,7 раза износостойкости той же стали, термообработанной до HRC 49...52, а коррозионная стойкость зоны соединения не хуже коррозионной стойкости одного из соединяемых металлов.
Установлено, что наиболее рациональным способом подготовки основного металла при ЭКП через промежуточный слой из порошка без его плавления являются пескоструйная обработка, токарная обработка и шлифование, позволяющие получать микронеровности на поверхности детали высотой h=0,l-35 мкм. Показано, что увеличение размера частиц порошка используемого в качестве промежуточного слоя, от 20 мкм до 125 мкм не оказывает существенного влияния на прочность соединения покрытия с основным металлом. Следовательно в производственных условиях его можно применять в технологических процессах восстановления деталей ЭКП стальной ленты без разделения его на фракции.
Предложен метод расчетной оценки основных технологических параметров ЭКП металлической ленты через промежуточный слой из порошкового материала: мощности источника теплоты, определяемой, в основном, силой тока и длительностью импульса тока, усилия сжатия электродов и скорости охлаждения, позволяющий существенно снизить объем поисковых (экспериментальных) работ. Показано, что прочность соединения т покрытия с основным металлом, величина пластической деформации є стальной ленты и глубина зоны термического влияния (ЗТВ), полученные расчетным путем, отличаются от значений, полученных экспериментально, не более чем на 6 %. Расчетно-экспериментальным путем установлено, что оптимальная величина деформации стальной ленты при ЭКП через промежуточный слой из порошкового материала составляет Е=30...35 %. При этом прочность соединения покрытия с основой равнопрочно одному из соединяемых металлов, а глубина ЗТВ не превышает 0,4...0,41 мм. Предложена расчетно-экспериментальная оценка определения времени износа роликовых электродов. Показано, что для роликовых электродов 0150 мм предельное время работы, в зависимости от параметров про 123 цесса ЭКП, составляет от 90 часов при износе 0,8 мм до 150 часов при износе 0,5 мм.
Проведена оценка уровня остаточных напряжений в покрытии после ЭКП и последующего шлифования его в размер. Показано, что применение промежуточного слоя из порошка ПГ-СР2 при ЭКП стальной ленты, снижает в 2,25 раза уровень остаточных напряжений, в сравнении с ЭКП стальной ленты без промежуточного слоя.
Разработана сварочная головка (патент №34424), которая может быть закреплена, практически, на любом вращателе и предназначена для восстановления и упрочнения деталей диаметром 20...200 мм. При этом жесткость конструкции увеличена за счет усиления клещевин и уменьшения диаметра роликовых электродов.
Разработана технология восстановления цилиндрических деталей ЭКП ленты из стали 50ХФА через промежуточный слой из порошка ПГ-СР2 без его плавления, апробированная при восстановлении коленчатых валов компрессора типа ПСК опорных шеек распределительных валов двигателей семейства RABA-MAN и других цилиндрических деталей автотракторной техники и внедрена в ЗАО «Строим е-ханизация 900» (г. Москва), ООО «Русинтехмотор» (г. Москва) и ООО «Дизельрем-техник» (г. Москва). Отмечено, что ресурс восстановленных деталей находится на уровне новых.
Проведен расчет экономической эффективности от внедрения разработанной технологии восстановления опорных шеек распределительного вала RABA-MAN. Показано, что себестоимость восстановленного распределительного вала 387 рублей, цена восстановленного распределительного вала: 503 рубля, ожидаемый чистый дисконтированный доход за расчетный период (2 года) 1089827 рублей, при сроке окупаемости затрат 2,3 года.
