автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Плазменно-порошковая наплавка модулированным током выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания



На правах рукописи

КОПЫЛОВ Дмитрий Юрьевич

ПЛАЗМЕННО-ПОРОШКОВАЯ НАПЛАВКА МОДУЛИРОВАННЫМ ТОКОМ ВЫПУСКНЫХ КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Специальность 05.03.06 - технологии и машины сварочного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Тольятти 2005

Работа выполнена на кафедре «Оборудование и технология сварочного производства и пайки» Тольяттинского государственного университета и в исследовательском центре дирекции по техническому развитию ОАО «АВТОВАЗ»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Перевезенцев Борис Николаевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Ельцов Валерий Валентинович - кандидат технических наук Башев Леонид Фёдорович

Ведущая организация - ОАО «Завод Электрик»

(г. Санкт- Петербург)

Защита диссертации состоится 23 декабря 2005 года в 14:30 на заседании диссертационного совета Д 212.264.01 в Тольяттинском государственном университете по адресу: 445667, г. Тольятти, ГСП, ул. Белорусская 14. Телефон (8482) 29-66-43, факс (8482) 22-48-22.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тольяттинского государственного университета.

Автореферат разослан 22 ноября 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д.т.н., профессор

П.Ф. Зибров

М9~?007

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Повышение требований к динамическим характеристикам автомобиля, необходимость обеспечения международных норм токсичности выхлопных газов и снижение расхода топлива ведёт к изменению конструкции современных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности газораспределительного механизма.

Для обеспечения соответствия двигателей современным требованиям необходимо постоянное совершенствование технологий и материалов, используемых при изготовлении наиболее нагруженных деталей ДВС. Одной из таких деталей является выпускной клапан, подвергающийся в процессе эксплуатации совместному воздействию высоких температур, ударных нагрузок и агрессивной газовой среды.

Одним из способов повышения ресурса работы выпускного клапана является упрочнение его рабочей поверхности жаропрочными, жаростойкими материалами на основе никеля или кобальта. С этой целью применяется технология индукционной наплавки методом «намораживания» и плазменно-порошковая наплавка (ППН).

В силу особенностей ввода тепла в заготовку при «намораживании», температура плавления применяемых для наплавки материалов, особенно для малогабаритных клапанов, ограничена в связи с сильным перегревом (вплоть до оплавления) металла основы. Это не позволяет наплавлять по технологии «намораживания» сплавы на кобальтовой основе, имеющие большие температуры плавления, на заготовки диаметром менее 30 мм.

Более перспективной является технология ППН, позволяющая изменять распределение вносимой тепловой энергии в систему «наплавляемый порошок - заготовка», регулировать глубину проплавления основы и имеющая большие возможности управления формой наплавляемого валика.

Таким образом, наиболее перспективной является технология ППН.

Согласно ранее проведённым исследованиям, одним из факторов, определяющих ресурс работы выпускного клапана, является химический состав наплавленного слоя. Наплавляемый сплав в процессе наплавки перемешивается с расплавленным металлом основы, что приводит к снижению содержания легирующих элементов в наплавленном слое.

Исследования уровня качества наплавленных клапанов в действующем производстве, характера возможных дефектов и количества брака показали, что существующая технология ППН требует дальнейшего развития и совершенствования.

Работа выполнялась по гранту министерства образования и науки. Государственный номер регистрации 01.0.400015.64.

рос '

-< лЬИЛЯ

Цель работы: Повышение качества наплавленного слоя выпускных клапанов современных тяжелонагр уженных двигателей за счёт регулирования процессов растворения и кристаллизации.

Для достижения сформулированной цели работы решались следующие задачи:

1. Разработать методику и адаптировать программное обеспечение для расчёта параметров модуляции тока основной дуги.

2. Установить закономерности влияния режимов модуляции тока в процессе плазменно-порошковой наплавки на химический состав, структуру и свойства наплавленного слоя.

3. Разработать технологию плазменно-порошковой наплавки модулированным током, создать и внедрить универсальное устройство, позволяющее модернизировать существующие системы управления и источники тока для обеспечения возможности модуляции.

Гипотеза: Кристаллизация расплавленного металла в сварочной ванне определяется физико-химическими характеристиками расплава. Наложение на такую систему внешнего теплового и силового импульсного воздействия может внести существенные коррективы в процессы формирования состава и структуры.

Периодически изменяющееся давление сжатой дуги обеспечивает мелкокристаллическую структуру металла шва, благодаря чему снижается вероятность образования кристаллизационных трещин. Сокращение времени пребывания металла в жидком состоянии позволяет уменьшить изменение химического состава наплавленного слоя, происходящее в результате растворно-диффузионных процессов на границе твердой и жидкой фаз основного и наплавляемого металлов.

Объектом исследования являются процессы формирования химического состава и структуры наплавленного слоя.

Предметом исследования является технология плазменно-порошковой наплавки.

Методы исследований.

В работе использованы как стандартные, так и оригинальные методики экспериментальных исследований процесса наплавки и наплавленных слоев, в том числе - осциллографические исследования энергетических параметров сварочной дуги, наплавленных образцов, металлографические и микрорентгеноспектральные исследования наплавленного металла и зоны сплавления.

Исследования микроструктуры проводили с использованием оптического микроскопа NEOPHOT 32 и электронного микроскопа LEO 1455ур. Химический состав исследовали с использованием приборов MS - 46 «Cameka» и LEO 1455vp.

Фотографирование основной дуги производилось при помощи цифрового фотоаппарата Sony Cybershot с разрешающей способностью 5 Мпикс.

Триботехнические испытания проводились на универсальной машине трения УМТ-1, оснащённой высокотемпературной камерой. Весовой износ седла определялся с помощью весов BJIP-200.

Все расчёты и обработка экспериментальных данных проводились с использованием современной вычислительной техники.

Научная новизна:

1. Показано, что при фиксированном значении удельного тепловложения содержание железа в наплавленном слое связано с временем импульса тока основной дуги полиноминальным уравнением третьей степени.

2. Предложенный расчётно-экспериментальный метод определения параметров модуляции позволяет:

- снизить долю участия основного металла в металле шва;

- получить более дисперсную структуру наплавленного слоя с

меньшей химической неоднородностью по сравнению с наплавкой

немодулированным током;

- повысить твёрдость наплавленного слоя и ЗТВ;

- снизить пористость в наплавленном слое и ЗТВ;

- повысить триботехнические свойства наплавленного слоя.

3. Показано, что наложение модулирующих импульсов тока основной дуги в процессе ППН приводит к прерывистой кристаллизации, проявляющейся в образовании «чешуек» на поверхности наплавленного слоя, расстояние между которыми соответствует шагу кристаллизации, определяемому параметрами модуляции и скоростью наплавки.

Практическая ценность.

1. Разработана методика и адаптировано программное обеспечение для расчёта параметров модуляции.

2. Разработана и испытана в ОАО «АВТОВАЗ» технология плазменно-порошковой наплавки модулированным током.

3. Создано и внедрено в ОАО «АВТОВАЗ» на операции ремонта выпускных клапанов универсальное устройство (модулятор) для плазменно-норошковой наплавки модулированным током.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены и обсуждены на следующих конференциях:

• международная научно-техническая конференция «Современные материалы и технологии - 2002». - Пенза, 2002;

• третья международная научно-техническая конференция «Сиарка Контроль. Реновация-2003», 27-31 октября 2003 г., Уфа;

• шестая международная практическая конференция-выставка «Технологии ремонта, восстановления, упрочнения и обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций» -Санкт-Петербург, 2004.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод расчёта параметров модуляции, обеспечивающих повышение качества наплавленного слоя.

2. Закономерности формирования химического состава и структуры наплавленного слоя.

3. Универсальное устройство для импульсной наплавки с использованием управляемых источников тока, не имеющих возможности модуляции.

Структура и объём работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 120 страниц, в том числе 57 рисунков, 10 таблиц, список литературы из 78 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность выполненной работы, сформулирована цель исследования. Отмечена новизна полученных результатов, их научная и практическая ценность.

Сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен обзор литературы и анализ конструкции выпускного клапана, материалов и способов наплавки, применяемых в ОАО «АВТОВАЗ» при изготовлении выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания. Показаны преимущества плазменно-порошковой наплавки при изготовлении малогабаритных клапанов с наплавкой сплавами на основе кобальта. Определены дефекты, возникающие при наплавке и причины разрушения посадочной поверхности выпускных клапанов. Рассмотрены пути повышения качества наплавки, обосновано введение модуляции как дополнительного технологического параметра, позволяющего управлять проплавляющей способностью сжатой дуги.

В 1989 году в ОАО «АВТОВАЗ» начаты исследования по возможности применения технологии плазменно-порошковой наплавки для упрочнения рабочей поверхности выпускных клапанов перспективных двигателей легковых автомобилей.

Плазменно-порошковая наплавка имеет большие возможности управления формой наплавляемого валика и получения особо тонких и гладких наплавок с минимальным припуском на механическую обработку.

Подача наплавляемого материала в виде порошка существенно повышает гибкость технологии, позволяет наплавлять слои толщиной от 0,1 до 3 мм и более (при необходимости).

Гибкость управления процессом плазменно-порошковой наплавки позволяет регулировать тепловложение в деталь и глубину противления основы, обеспечивая при этом возможность получения наплавленных слоёв с заданным сосгавом, структурой и физико-механическими свойствами без нежелательных примесей, пор и других дефектов.

В ОАО «АВТОВАЗ» плазменно-порошковая наплавка применяется для упрочнения клапанов двигателей повышенной мощности, имеющих более высокие рабочие температуры и способных работать под нагрузкой при температурах до 700-800°С. Для экономии дорогостоящих жаропрочных сталей выпускные клапаны изготавливают сварными: головку из аустенитной стали 55Х20Г9АН4, а стержень из менее легированной стали 40Х9С2.

В качестве наплавляемого материала используют сплав на основе кобальта 81е11йе Б фирмы Бе1ого 81е1111е (США), имеющий наименьшее (для стеллитов) содержание кобальта (30-37%) и соответственно стоимость. Данный сплав обладает высокой жаростойкостью и коррозионной стойкостью. Благодаря сочетанию хороших свойств и низкой стоимости

Stellite F является на сегодня одним из сплавов, наиболее часто используемых для наплавки рабочей поверхности выпускных клапанов бензиновых двигателей.

В 1983 г., при разработке двигателя ВАЗ 21083 появились первые проблемы, связанные с недостаточной работоспособностью выпускного клапана. При испытаниях на фирме Porsche (Германия) в некоторых случаях было обнаружено преждевременное разрушение посадочной поверхности клапанов.

Согласно результатам исследований, можно сделать вывод о том, что ресурс выпускных клапанов двигателей ВАЗ лимитируют недостаточные жаропрочность и коррозионная стойкость металла ЗТВ и, в некоторых случаях, твёрдость наплавленного слоя при эксплуатационных температурах.

На основе проведённого анализа была сформулирована гипотеза и поставлены задачи, которые необходимо решить для достижения цели работы.

Поскольку температура плавления сплава Stellite F превышает температуру плавления сплава 55Х20Г9АН4, в процессе наплавки происходит расплавление металла основы, образование общей сварочной ванны и её последующая кристаллизация. В результате перемешивания наплавляемого и основного металла химический состав наплавленного слоя изменяется.

При наплавке сплава Stellite F на 55Х20Г9АН4, наибольший градиент концентраций на границе сплавления имеет железо (1,5-3% в наплавочном материале, 65-70% в основе) в результате чего происходит наиболее интенсивное изменение его концентрации в процессе наплавки. Согласно

результатам исследований, проведённых Барской Р.А., [Никольской Е.Е

Амановым С.Р., Гориным А.Д., конечное содержание железа в наплавленном слое имеет очень большое значение, так как с увеличением концентрации железа, уменьшается горячая твёрдость и коррозионная стойкость наплавленного слоя при эксплуатационных температурах (для выпускных клапанов 600-800°С), что оказывает непосредственное влияние на ресурс работы клапана.

Помимо увеличения содержания железа в наплавленном слое происходит снижение концентраций химических элементов, входящих в состав сплава 81е1Ше Р - кобальта, никеля, вольфрама, молибдена, хрома и углерода. Данные элементы придают наплавляемому сплаву высокие технологические и эксплуатационные свойства, а именно: наличие хрома и углерода обеспечивает высокую износостойкость, благодаря образованию карбидов типа Сг7С3 и Сг23Сб, молибден и вольфрам упрочняют твёрдый раствор, увеличивают жаростойкость, повышают температуру рекристаллизации (>900°С) и приводят к образованию карбидов типа (Сг,Мо,\*07С3 и (Сг,Мо,\У)23С6. Снижение содержания кобальта и никеля

отрицательно сказывается на жаростойкости и коррозионной стойкости наплавленного слоя и ЗТВ

Интенсивность расшорно-диффузионных процессов на границе твердой и жидкой фаз основного и наплавляемого металлов можно регулировать путём изменения глубины проплавления, объёма сварочной ванны и времени существования расплава.

Структура металла наплавки и ЗТВ, также определяющая свойства изделия, обусловлена процессами нагрева - охлаждения, характер которых определяется термическим циклом наплавки.

Известно, что кристаллизация расплавленного металла в сварочной ванне протекает прерывисто и определяется физико-химическими характеристиками расплава. Наложение на такую систему внешнего импульсного воздействия может внести существенные коррективы в процесс кристаллизации. Данный вопрос довольно подробно рассмотрен Бирманом У.И., Петровым А В Славиным Г А., Грабиным В.Ф., Головко В В., и Новиковой Д П для случаев сварки в среде защитных газов и ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Импульсная наплавка позволяет уменьшить степень перегрева металла сварочной ванны благодаря периодическому уменьшению сварочного тока до значения тока дежурной дуги. Во время паузы, в результате охлаждения расплава, средняя скорость кристаллизации увеличивается, и градиент температур на межфазной границе резко уменьшается. Во время импульса, наоборот, происходит некоторое подплавление закристаллизовавшегося металла и увеличение градиента температур на межфазной границе. Таким образом, осуществляется периодическая кристаллизация. а центральная часть расплава сварочной ванны может переохлаждаться до температуры, обеспечивающей возникновение равноосных зёрен.

Однако эффективность расплавления металла при наплавке импульсной дугой будет зависеть от скорости распространения тепла Наибольшая скорость отвода гепла от источника имеет место при наплавке на полубесконечное тело, меньшая скорость - при наплавке на пластину и ещё меньше - на полубссконечный стержень При импульсной наплавке ток импульса больше тока непрерывной дуги. В условиях стесненного теплоогвода (наплавка на пластину) тепло, вводимое сжатой дугой, используется на расплавление свариваемою металла более полно по сравнению с непрерывной дугой.

Результаты исследований, проведённых Петровым A.B. и Славиным Г.А., показали, что за счёт изменения времени импульса и паузы при импульсной наплавке можно в широких пределах регулировать термический цикл металла шва и время существования сварочной ванны.

Снижение времени пребывания металла в жидком состоянии позволяет уменьшить насыщение металла газами из окружающей атмосферы. Также снижается изменение химического состава наплавленного слоя,

происходящее в результате растворно-диффузионньтх процессов на границе твердой и жидкой фаз основного и наплавляемого металлов. Высокая скорость кристаллизации металла шва в сочетании с периодически изменяющимся давлением сжатой дуги обеспечивает мелкокристаллическую структуру металла шва. Это способствует снижению вероятности образования кристаллизационных трещин, более равномерному распределению легирующих компонентов.

Во второй главе показаны методика расчета параметров процесса плазменно-порошковой наплавки, методика расчёта параметров модуляции и методика исследований влияния модуляции на свойства наплавленного слоя.

Анализ тепловых нолей показал, что сварка круговых швов с малым радиусом кривизны является нестационарным процессом. Это может, привести к недопустимому изменению размеров шва, непроварам, прожогам. Известно, что применение источников нагрева с высокой плотностью энергии позволяет уменьшить тепловложение в обрабатываемую деталь. Высокая плотность энергии является основным преимуществом плазменных технологий. При плазменной наплавке детали врашения малого диаметра быстро нагреваются. Процесс идет на крутом подъеме кривой теплового насыщения, что приводит к изменению формы шва и увеличению глубины проплавления. Для обеспечения равномерного формирования валика с однородными по длине структурой и свойствами необходимо программно управлять параметрами наплавки. Наиболее эффективно управление мощностью дуги, скоростью наплавки и расходом присадочного материала.

Малая тепловая инерционность клапанов диаметром менее 40 мм и их разогрев в процессе наплавки затрудняют выбор режимов, требуют большого числа опытов для обеспечения равномерного состава и свойств валика.

С математической точки зрения определение закона ввода мощности является задачей оптимального управления, которое, при известных законах изменения параметров, можно осуществить с помощью устройства (объекта) управления.

В нашем случае объектами управления, формирующими термический цикл в процессе наплавки, являются основная и вспомогательная дуги. Для оптимизации термического цикла наплавки необходимо определить закон изменения тепловой мощности, выделяемой на дугах.

Эффективная тепловая мощность сжатой дуги должна быть достаточной для расплавления порошка и проплавления поверхности детали на ширину наплавляемого валика:

Ч=Я1+Ч2

где д, - мощность, идущая на противление основы, - мощность, идущая на расплавление порошка

Закон изменения мощности теплоисточника при плазменной наплавке клапана можно аппроксимировать следующей зависимостью:

Пт

где: ф - угловая координата, ш - угловая скорость, qmm -установившееся значение тепловой мощности сжатой дуги для соответствующей скорости Ре0 при г >10 с, Aqm = qmax - qml„_ qmax -наибольшее значение мощности теплоисточника в начале процесса наплавки, г = 0 с (рис. 3.1.2); Р - показатель степени; G„ - расход порошка, hv- удельная энтальпия наплавляемого материала, Т]т - термический к.п.д. процесса наплавки.

Были рассчитаны значения изменения тепловой мощности и погонной энергии для различных частот вращения заготовки (скоростей наплавки). Анализ полученных результатов показывает, что с увеличением частоты вращения заготовки (скорости наплавки) необходимо увеличение эффективной тепловой мощности источника нагрева в течении всего цикла наплавки. Зависимость изменения погонной энергии от угловой координаты при этом остается практически неизменной.

Для проведения экспериментов была разработана методика расчёта параметров модуляции, обеспечивающая существенное снижение времени и материалов, необходимых для подбора режимов плазменно-порошковой наплавки модулированным током.

Эксперименты по изучению влияния модуляции на свойства наплавленного слоя проводились на опытно-промышленной установке УППНК-1. Данная установка позволяет вести процесс в автоматическом режиме и имеет высокую производительность (120 - 240 шт./час.). Автоматическая система управления параметрами процесса позволяет реализовать алгоритмы управления в виде функциональной зависимости от угловой координаты наплавляемой заготовки, дозировать количество тепла, вводимого в заготовку при наплавке.

В третьей главе приведены результаты исследований химического состава, структуры и свойств слоев, наплавленных с различными параметрами модуляции.

Дтя проведения экспериментов по изучению влияния модуляции на свойства наплавленного слоя по методике, описанной в главе 2, были рассчитаны режимы наплавки (таблица 1), характеризующиеся максимально близкими значениями погонной энергии, но различающиеся по времени импульса

Микрорентгеноспектральные исследования наплавленных клапанов показали, что при всех рассмотренных режимах наплавки происходит перераспределение элементов основного и наплавляемого материалов. Это приводит к химической неоднородности наплавленного слоя.

Анализ распределения основных элементов (в частности Fe) в системе основной металл - наплавка показывает, что при плазменно-порошковой наплавке происходит переход компонентов основного металла в наплавку и

перераспределение жаростойких компонентов (Со, Сг) в наплавленном слое за счёт «разбавления» (рис. 1).

Таблица 1. Выбранные режимы наплавки

№ режима 1од > А- Увр, об/мин Ьл, мм Ти, мс Ч/у, Вт-с/см

1 125 4 5 50 1750

2 125 4 6 50 1765

3 125 4 7 50 1780

4 135 4 5 45 1783

5 135 4 6 45 1805

6 135 4 7 45 1827

7 145 4 5 40 1823

8 145 4 6 40 1843

9 145 4 7 40 1864

10 135 3 7 30 1924

Ре

■Сг

-Со

Рис. 1. Распределение основных химических элементов в основном металле и слое, наплавленном по режиму №10 (табл 1)

Концентрация Со в наплавке снижается вследствие «разбавления» наплавляемого металла металлом основы, величина её снижения прямо пропорциональна доле участия основного металла в натавленном. 12

Анализ структуры наплавленного слоя и результаты микрорентгеноспектрального анализа позволяют сделать вывод, что металл наплавки представляет собой твёрдый раствор углерода в матрице из кобальта и никеля с включением карбидных составляющих.

Рост дендритных кристаллов определяется особенностями нагрева и отвода тепла. В наплавленных образцах максимальная длина дендритов составляет от =0,48 мм (без модуляции) до ==0,2 мм (с модуляцией). Это свидетельствует о положительном влиянии модуляции (в частности времени импульса) на структуру наплавки.

Максимальный диаметр пор у образцов, наплавленных модулированным током, на 23 - 44% ниже, а средняя суммарная площадь пор на 14 - 39% ниже, чем у образцов, наплавленных немодулированным током.

Зависимости химического состава наплавленного слоя от параметров модуляции, полученные в экспериментах по наплавке выпускных клапанов, позволяют предположить, что введение модуляции снижает степень разбавления наплавляемого металла основным (рис.2).

25 30 35 40 Время импульса, мс

Ре

\Л/ •

-Со.

-Сг

№

Рис. 2. Зависимость содержания основных химических элементов в наплавленном слое от времени импульса

Для получения интегральной оценки тепловложения в изделие было выбрано определение доли участия основного металла в металле шва (Уо^прДРир+Рм))- В случае наплавки выпускного клапана точно измерить это отношение затруднительно из-за сложной формы наплавляемой поверхности, которая имеет два радиуса кривизны в перпендикулярных плоскостях.

Для оценки влияния модуляции на степень разбавления наплавляемого металла основным, была проведена серия опытов по наплавке образцов в форме плоских пластин толщиной 3 мм, изготовленных из СтЗ. В качестве наплавочного порошка использовался порошок марки БТеНЬе 6 фирмы Ве1ого 81е11ие.

Эксперимент проводился на опьпно-промьштленчой установке УППНК-1, в конструкцию которой был введён стенд для прямолинейного перемещения наплавляемой детали.

Установлена 'закономерность снижения % при снижении времени импульса (таблица 2) Это позволяет делать предварительный вывод о возможности регулирования доли основного металла в наплавленном с целью обеспечения заданных свойств наплавленного металла

Таблица 2. Зависимость отношения 51/52 от времени импульса

№ п/п Время импульса, мс Глубина проплавле-ния, мм Сечение наплавки Уо

1 50 0.96 ^Щм 0,265

2 35 | 1,2 0,261

3 23 1,04 0,199

Для подтверждения этого вывода были исследованы структура и химический состав наплавленного слоя полученных образцов

Установлено, чго слой, наплавленный порошком 8(еШ1е 6 на сталь представляет собой многофазную систему, состоящую из матрицы (фаза 1) и выделений избыточных фаз (фаза 2) на основе карбидов вольфрама и хрома

(рис. 3, 4). Структура слоя, наплавленною со значением импульса, равным 23 мс, более дисперсна, что оказывает положительное влияние на износостойкость наплавки.

Рис. 4. Структура наплавленного слоя (время импульса 23 мс) ><8000

Для определения концентрации химических элементов в каждой фазе было выбрано несколько прямоугольных участков. Полученные в итоге значения по каждому из элементов являются средним значением распределения данного элемента по суммарной площади выбранных участков, выраженные в процентах от общего содержания исследуемых элементов.

Метод определения содержания химических элементов отдельно в каждой из фаз не даёт представления об общем химическом составе исследуемой области из-за различного объёма фаз (таблица 3).

Таблица 3. Зависимость химического состава и соотношения

Время импульса Фаза Со, % % Сг, % Общая площадь, %

Без модуляции 1 30,75 2,81 3,63 14,34 84,34

2 20,25 1,57 10,12 31,40 15,66

23 мс 1 43,31 3,81 4,02 19,22 71,43

2 33,29 2,69 7,28 33,16 28,57

25 30 35 40 Время импульса, мс

Ре

■Со

■Сг1

■N1

•Полиномиальный (Ре)

Рис. 5. Зависимость содержания основных химических элементов в наплавленном слое от времени импульса

В связи с этим, были построены зависимости среднего содержания каждого элемента в наплавке (рис. 5). Расчёты производились по формуле:

Кср=(Кг51+К2'82)/100

где КсР - среднее содержание элемента, К^ - среднее содержание элемента в фазе 1, К2 - среднее содержание элемента в фазе 2, - суммарная площадь фазы 1 в процентах от площади исследуемой области, 82 -суммарная площадь фазы 2 в процентах от площади исследуемой области.

Результаты исследования образцов показали снижение содержания железа и увеличение содержания легирующих элементов (кобальта и никеля) в наплавленном слое при наплавке модулированным током.

В четвёртой главе приведена методика и результаты триботехнических испытаний при температуре 400 °С пары трения «клапан-седло».

С целью определения влияния модуляции тока при наплавке выпускных клапанов на износостойкость пары трения «клапан-седло» в исследовательской лаборатории трения и смазочных материалов ОАО «АВТОВАЗ», аккредитованной при Госстандарте РФ, были проведены триботехнические испытания. Испытания проводились на универсальной машине трения УМТ-1 с высокотемпературной камерой.

2,5

3 2,3 о | 2,1

| 1,9

£1,7

2 1,5 о.

® 1 -э

2 1,3 м

£ 1.1

0,9

2

Ш Ширина (X), мм □ Длина (У), мм □ Площадь эллипса, мм

Рис 6 Средние размеры пятна износа клапанов, наплавленных »смодулированным и модулированным током (на фотографии показан внешний вид пятна износа)

Образец - заготовки выпускного клапана, наплавленные с модуляцией и без. Контробразец - заготовки седла 2112-1007080, необработанные (за

Без модуляции С модуляцией

исключением шлифованной внешней цилиндрической поверхности). Образец закреплялся неподвижно, а контробразец - на вращающемся вале машины трения.

0,009

0,004

Без модуляции

С модуляцией

Рис 7 Зависимость среднего весового износа седла при трении в контакте с клапанами, наплавленными немодулированным и модулированным током

Усилие прижатия образцов составляло Р = 30 Н. Частота вращения вала со = 350 ± 2 об/мин. Температура в камере поддерживалась в диапазоне г = 400 т Ю °С. Продолжительность испытаний Тисп = 10 мин.

Триботехнические испытания показали снижение средней площади пятна ишоса клапана на 19% (рис. 6) и среднего весового износа седла на 15% (рис. 7).

В пятой главе приведены результаты внедрения технологии плазменно-порошковой наплавки модулированным током в ОАО «АВТОВАЗ».

В ОАО «АВТОВАЗ» при изготовлении клапанов двигателя ВАЗ 2112 применяется автоматическое оборудование фирмы «ЯЫМ1», не имеющее возможности наплавки модулированным током.

Для обеспечения возможности импульсной наплавки на существующем оборудовании создано устройство для модуляции сварочного тока (модулятор), обеспечивающее расширение технологических возможностей процессов сварки или наплавки с применением управляемых источников постоянного тока.

Модулятор1 изготовлен в виде автономного устройства, которое включается в разрыв цепи управления источником питания основной дуги (рис. 8) и позволяет регулировать ток паузы и продолжительность импульсов от 0 до 50 мс.

Рис. 8. Схема включения модулятора:

! - управляемый источник постоянного тока;

2 - система автоматического управления;

3 - модулятор;

4 - наплавляемая деталь;

5 - плазмотрон;

ивх напряжение на входе модулятора;

^вых ~ напряжение на выходе модулятора;

и,шть ипи12 - напряжение питания

С целью определения влияния модуляции на свойства наплавленного слоя были исследованы клапаны, наплавленные с модуляцией и без.

При визуальном осмотре выявлено, что поверхность образцов, наплавленных без модуляции, гладкая, а образцы, наплавленные с модуляцией, характеризуются наличием на поверхности наплавки «чешуек» (рис. 9), расстояние между которыми соответствует шагу кристаллизации.

Шаг кристаллизации определялся по следующей формуле:

• Увр-Тпер,

где Бщ, - диаметр окружности, ограниченной продольной осью наплавки, Увр - скорость вращения заготовки, Тпер - время периода.

При металлографическом анализе было выявлено, что литая структура г образца, наплавленного с модуляцией, более однородна и мелкодисперсна,

чем образца, наплавленного без модуляции (рис. 10). Дефектов наплавки (поры, непровары, нсзаполнения и т. п.) не выявлено.

1 На конструкцию модулятора получено положительное решение по заявке от 18.08 2003 №2003125475/02(027143) «Устройство для сварки модулированным током»

Рис. 9. Внешний вид наплавки выпускного клапана, выполненной по ремонтной технологии с модуляцией - шаг кристаллизации).

а) б)

Рис. 10. Структура наплавленного слоя клапана (х500): а - с модуляцией; б - без модуляции.

Также установлено, что твёрдость слоя, наплавленного с модуляцией, в среднем на 14% выше, чем в случае наплавки без модуляции (рис. 11).

Ё

400

450

I-*

i—I—|

350

300

250 -1---1---,-1---

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Расстояние, мм

Результаты экспериментов по наплавке с различными параметрами модуляции показали, что образование «чешуек» на поверхности наплавки зависит не только от периода и времени импульсов, но и от размера сварочной ванны. Например, если увеличивать тепловложение при неизменном значении параметров модуляции, то при определённом соотношении данных факторов «чешуйки» не образуются, несмотря на наличие модуляции. Структура и твёрдость полученной при таком режиме наплавки соответствуют структуре и твёрдости образца, наплавленного без модуляции. Это говорит о том, что наличие «чешуек» на поверхности наплавки свидетельствует о положительном влиянии модуляции на свойства наплавленного слоя, и может являться индикатором того, что параметры модуляции и самого процесса ППН определены правильно.

С модуляцией ■ "Без модуляции

Рис. 11. Распределение микротвёрдости по линии граница сплавления (0) - поверхность наплавленного слоя.

Общие выводы и результаты работы

1. Комплекс проведённых исследований по применению модуляции тока основной дуги при плазменно-порошковой наплавке позволил повысить качество наплавленного слоя выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания.

2. Применение параметров модуляции тока, определённых с помощью разработанного расчётно-экспериментального метода, позволяет:

- снизить долю участия основного металла в металле шва на 1,25 -24% в зависимости от параметров наплавки;

- снизить содержание железа на 45 - 70% и повысить содержание легирующих элементов на 39 - 57% в наплавленном слое;

- повысить дисперсность структуры наплавленного слоя на 10 - 58%;

- повысить твёрдость наплавленного слоя на 3 - 5%;

- снизить пористость наплавленного слоя на 14 - 39%.

3. Сравнительные триботехнические испытания в условиях трения в высокотемпературной камере показали снижение износа клапанов, наплавленных модулированным током, в среднем на 19% и снижение износа сёдел в среднем на 15%.

4. Созданное универсальное устройство (модулятор), позволяет модернизировать существующие системы управления и источники тока для обеспечения возможности модуляции. Модулятор внедрён в механосборочном производстве ОАО «АВТОВАЗ» на операции ремонтной наплавки выпускных клапанов 2101-1007012, 2108-1007012. Результаты испытаний модулятора показали более стабилыюс ориентирование плазменной дуги относительно наплавляемой поверхности, более однородную и мелкодисперстную структуру и в среднем на 14%) большую твёрдость наплавленного слоя.

5. Разработанная и используемая в механо-сборочном производстве ОАО «АВТОВАЗ» технология плазменно-порошковой наплавки модулированным током внедряется на операции наплавки выпускных клапанов двигателя ВАЗ-2112.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Копылов Д.Ю., Аманов С.Р. Плазменная наплавка модулированным током выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания. / Межвузовский сборник научных трудов «Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона». Ч. 2. - Тольятти: ТолПИ, 2001. - с. 233-236.

2. Копылов Д.Ю., Аманов С.Р. Изучение закономерностей влияния термического цикла на свойства покрытия сплавом ЭП616А. / Межвузовский сборник научных трудов «Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона». Ч. 2. - Тольятти: ТолПИ, 2001. - с. 226-233.

3. Копылов Д.Ю., Перевезенцев Б.Н., Аманов С.Р. Влияние модуляции тока при плазменно-порошковой наплавке на состав наплавленного слоя выпускных клапанов двигателей ВАЗ. / Сборник статей международной научно-технической конференции «Современные материалы и технологии -2002». - Пенза, 2002.

4. Аманов С.Р., Каргин A.B., Копылов Д.Ю. Изучение закономерности влияния модуляции на свойства наплавленного слоя. // Сборник докладов третьей международной научно-технической конференции «Сварка. Контроль. Реновация-2003», 27-31 октября 2003 г., Уфа: Гилем, 2003. - с. 162-169.

5. Аманов С.Р., Каргин A.B., Копылов Д.Ю., Перевезенцев Б.Н. Влияние параметров модуляции на структуру и химический состав наплавленного слоя // Материалы 6-й международной практической конференции-выставки «Технологии ремонта, восстановления, упрочнения и обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций, 13-16 апреля 2004 г., Санкт-Петербург, издательство СПбГПУ.

6. Аманов С.Р., Каргин A.B., Копылов Д.Ю., Перевезенцев Б.Н. Технология плазменно-порошковой наплавки выпускных клапанов двигателей ВАЗ // «Сварочное производство». - 2005. - №2. - с. 33.

7. Аманов С.Р., Шишкин А.Р., Каргин A.B., Копылов Д.Ю. Положительное решение по заявке № 2003125475/02(027143) «Устройство для сварки модулированным током». - 2005.

т

»

Дмитрий Юрьевич КОПЫЛОВ

ПЛАЗМЕННО-ПОРОШКОВАЯ НАПЛАВКА МОДУЛИРОВАННЫМ ТОКОМ ВЫПУСКНЫХ КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Подписано в печать 16.11.2005г Формат бумаги 60х84/16 Печать оперативная. Уел п .л. 1,44. Тираж 110 экз.

Тольятгинский государственный университет 445667, Самарская обл, г Тольятти, ул Белорусская, 14

РНБ Русский фонд

2007-4 6698

i

2 ч, и г%

Введение.

Глава 1. Проблемы упрочнения и разрушения фаски выпускных клапанов современных двигателей.

1.1. Конструкция выпускного клапана.

1.2. Технологии, применяемые при упрочнении фаски выпускного клапана.

1.3. Работоспособность выпускного клапана. Причины разрушения и способы их устранения.

1.4. Исследование способов повышения качества наплавки.

1.5. Возможность повышения качества наплавки за счёт введения модуляции.

Глава 2. Технология плазменно-порошковой наплавки модулированным током.

2.1. Методика определения перемещения границы сплавления.

2.2. Методика расчёта параметров плазменно-порошковой направки.

2.3. Методика расчёта параметров модуляции.

2.4. Методика исследований. Используемое оборудование.

Глава 3. Исследование влияния модуляции на свойства наплавленного слоя.

3.1. Исследование химического состава наплавленного слоя.

3.2. Металлографическое исследование наплавленного слоя.

3.3. Исследование пористости в наплавленном слое и ЗТВ.

3.4. Исследование микротвёрдости наплавленного слоя и ЗТВ.

3.5. Исследование влияния модуляции на глубину проплавления.

Глава 4. Исследование влияния модуляции на износостойкость пар трения «клапан-седло».

4.1. Методика испытаний.

4.2. Результаты триботехнических испытаний.

Глава 5. Разработка и внедрение технологии плазменно-порошковой наплавки модулированным током.

5.1. Разработка оборудования для модуляции сварочного тока.

5.2. Внедрение модуляции тока при плазменно-порошковой ремонтной наплавке.

Повышение требований к динамическим характеристикам автомобиля, необходимость обеспечения международных норм токсичности выхлопных газов и снижение расхода топлива ведёт к изменению конструкции современных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Для таких двигателей характерно существенное повышение рабочих нагрузок одновременно со снижением веса и размеров деталей газораспределительного механизма. Не менее важными факторами являются ресурс безремонтной эксплуатации двигателя и его себестоимость.

Для обеспечения соответствия двигателей современным требованиям необходимо постоянное совершенствование технологий и материалов, используемых при изготовлении наиболее нагруженных деталей ДВС. Газораспределительный механизм (ГРМ) выполняет функции системы управления ДВС и в значительной мере определяет показатели его работы: мощность, экономичность, токсичность и акустические характеристики. Одной из самых напряжённых и ответственных деталей ГРМ является выпускной клапан, работающий в сложных условиях ударных нагрузок и трения, при повышенной температуре, коррозионном воздействии продуктов сгорания, топлива и смазки, горячих газов, твёрдых продуктов коксования [1]. Повышенный износ клапанов приводит к возникновению критических величин зазоров в паре «клапан-седло», ухудшая все без исключения показатели двигателя.

Одним из способов повышения ресурса работы выпускного клапана является упрочнение его рабочей поверхности жаропрочными, жаростойкими материалами на основе никеля или кобальта [2]. С этой целью в ОАО «АВТОВАЗ» применяется технология индукционной наплавки методом «намораживания» и плазменно-порошковая наплавка (ППН).

Необходимо заметить, что в силу особенностей ввода тепла в заготовку при «намораживании», температура плавления применяемых для наплавки материалов, особенно для малогабаритных клапанов, ограничена в связи с сильным перегревом (вплоть до оплавления) металла основы. Это не позволяет наплавлять по технологии «намораживания» сплавы на кобальтовой основе на заготовки диаметром менее 30 мм [3].

Таким образом, наиболее перспективной является технология ППН, имеющая большие возможности управления формой наплавляемого валика и позволяющая наплавлять слои толщиной от 0,1 мм до 3 мм и более (при необходимости).

Согласно проведённым исследованиям [4, 5], одним из факторов, определяющих ресурс работы выпускного клапана, является химический состав наплавленного слоя. Наплавляемый сплав в процессе наплавки перемешивается с расплавленным металлом основы, что приводит к снижению содержания в нём легирующих элементов.

Актуальность выполнения современных требований, предъявляемых к надежности двигателей внутреннего сгорания, позволила сформулировать цель работы.

Цель работы: Повышение качества наплавки выпускных клапанов современных тяжелонагруженных двигателей за счёт регулирования процессов растворения и кристаллизации.

Объектом исследования являются процессы формирования химического состава и структуры наплавленного слоя.

Предметом исследования является технология плазменно-порошковой наплавки.

В работе использованы как стандартные, так и оригинальные методики экспериментальных исследований процесса наплавки и наплавленных слоев, в том числе - осциллографические исследования энергетических параметров сварочной дуги, наплавленных образцов, металлографические и микрорентгеноспектральные исследования наплавленного металла и зоны сплавления.

Исследования микроструктуры проводили с использованием оптического микроскопа NEOPHOT 32 и электронного микроскопа LEO 1455vp. Химический состав исследовали с использованием приборов MS - 46 «Cameka» и LEO 1455vp.

Фотографирование основной дуги производилось при помощи цифрового фотоаппарата Sony Cybershot с разрешающей способностью 5 Мпикс.

Триботехнические испытания проводились на универсальной машине трения УМТ-1, оснащённой высокотемпературной камерой. Весовой износ седла определялся с помощью весов BJIP-200.

Все расчёты и обработка экспериментальных данных проводились с использованием современной вычислительной техники.

Научная новизна:

1. Показано, что при фиксированном значении удельного тепловложения содержание железа в наплавленном слое связано с временем импульса тока основной дуги полиноминальным уравнением третьей степени.

2. Предложенный расчётно-экспериментальный метод определения параметров модуляции позволяет:

- снизить долю участия основного металла в металле шва;

- получить более дисперсную структуру наплавленного слоя с меньшей химической неоднородностью по сравнению с наплавкой немодулированным током;

- повысить твёрдость наплавленного слоя и ЗТВ;

- снизить пористость в наплавленном слое и ЗТВ;

- повысить триботехнические свойства наплавленного слоя.

3. Показано, что наложение модулирующих импульсов тока основной дуги в процессе ППН приводит к прерывистой кристаллизации, проявляющейся в образовании «чешуек» на поверхности наплавленного слоя, расстояние между которыми соответствует шагу кристаллизации, определяемому параметрами модуляции и скоростью наплавки.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод расчёта параметров модуляции, обеспечивающих повышение качества наплавленного слоя.

2. Закономерности формирования химического состава и структуры наплавленного слоя.

3. Универсальное устройство для импульсной наплавки с использованием управляемых источников тока, не имеющих возможности модуляции.

Структура и объём работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 117 страниц, в том числе 58 рисунков, 11 таблиц, список литературы из 67 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Введение модуляции тока при плазменно-порошковой наплавке является дополнительным технологическим параметром, позволяющим управлять проплавляющей способностью сжатой дуги. Комплекс проведённых исследований по применению модуляции тока основной дуги при плазменно-порошковой наплавке позволил повысить качество наплавленного слоя выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания.

2. Применение параметров модуляции тока, определённых с помощью разработанного расчётно-экспериментального метода, позволяет:

-снизить долю участия основного металла в металле шва на 1,25 - 24% в зависимости от параметров наплавки;

- снизить содержание железа на 45 - 70% и повысить содержание легирующих элементов на 39 - 57% в наплавленном слое;

-повысить дисперсность структуры наплавленного слоя на 10 - 58%; -повысить микротвёрдость наплавленного слоя на 10 — 13%; -снизить пористость наплавленного слоя на 14 - 39%.

3. Сравнительные триботехнические испытания в условиях трения в высокотемпературной камере показали снижение износа клапанов, наплавленных модулированным током, в среднем на 19% и снижение износа сёдел в среднем на 15%.

4. Созданное универсальное устройство (модулятор), позволяет модернизировать существующие системы управления и источники тока для обеспечения возможности модуляции. Модулятор внедрён в механо-сборочном производстве ОАО «АВТОВАЗ» на операции ремонтной наплавки выпускных клапанов 2101-1007012, 2108-1007012. Результаты испытаний модулятора показали более стабильное ориентирование плазменной дуги относительно наплавляемой поверхности, более однородную и мелкодисперстную структуру и в среднем на 14% большую твёрдость наплавленного слоя.

5. Разработанная и используемая в механо-сборочном производстве ОАО «АВТОВАЗ» технология плазменно-порошковой наплавки модулированным током внедряется на операции наплавки выпускных клапанов двигателя ВАЗ-2112.

1. Астешкевич Б.М., Зиновьев Г.С. Упрочнение и восстановление лазерной наплавкой клапанов дизелей. // Сварочное производство. 1995. - № 11, с. 2-4.

2. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985, 238 с.

3. Переплетчиков Е.Ф., Гладкий П.В., Фрумин И.И. Плазменная наплавка хромоникелевых сплавов, легированных кремнием и бором. // Автоматическая сварка. -1968. N 9, с. 58-62.

4. Вайнерман А.Е., Шоршоров М.Х., Веселков В.Д., Новосадов B.C. Плазменная наплавка металлов. Д.: Машиностроение, 1969, 191 с.

5. Самохоцкий А.И., Кунявский М.Н., Кунявская Т.М., Парфеновская Н.Г., Быстрова H.A. Металловедение. М.: Металлургия, 1990. - с. 334-335.

6. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990. - 527 с.

7. Масино М.А., Алексеев В.Н., Мотовилин Г.В. Автомобильные материалы. Справочник инженера механика. М.: Транспорт, с. 1971- 295.

8. McLeish J.A. «Nickel alloy hardfacing of stainless steel // First International Conference on Surface engineering. Brighton, 25-28 June. 1985. - p. 111-121.

9. Xiaoxiong M.A. A study on plasma arc spray welding of the exhaust valve sealing face. // Advances in thermal spraying, New York. 1986 - p. 701-709.

10. New hardfacing alloys // Surface engineering. 1985. - v. 1, N 3, p. 167168.

11. Narasihman S.L., Larson J.M. Valve gear materials: an overview // Automotive Engineering. 1986. - V.94, №5, p. 40-45.

12. Шмидт К., Хофен X., Койцлик К., Линке, Й.,Никель Г. Анализ структуры металлических материалов. Справочное издание. М.: Металлургия, 1989, с. 134-135.

13. Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. М.: Машиностроение, 1987. - с. 121-124.

14. Дюко М. Плазменная наплавка вынесенной дугой. // Международный семинар «Газотермическое напыление в промышленности». Доклады. Санкт-Петербург: ЛДНТП. - 1991. - с. 83-86.

15. Силуянов В.П., Лужнов П.И., Хараборчев Н.П., Петряков Б.И., Мурзаев В.П., Максимов Е.В., Кухтин Т.П. Способ наплавки клапанов. Заявка 1540904 СССР. МКИ В23К 13/00, В23Р 6/00.

16. Кусков Ю.М. Электрошлаковая наплавка: достижения и перспективы (обзор). // Сварочное производство. 1999. - № 10, с. 32-35.

17. Акулов А.И., Баженов В.В. и др. Справочник по сварке, том 4. М.: Машиностроение. 1971, 415 с.

18. Пузярков А.Ф. Новые разработки и перспективы использования плазменных технологий. // Сварочное производство. 1997. - № 12, с. 21.

19. Нефедов Б.Б., Лялякин В.П. Развитие плазменной сварки-наплавки за рубежом. // Сварочное производство. 1998. - № 3, с. 21-27.

20. Гладкий П.В., Фрумин И.И. Плазменная наплавка. // Автоматическая сварка. 1965. - № 3, с. 23-27.

21. Гладкий П.В., Переплётчиков Е.Ф., Фрумин И.И. Плазменная наплавка хромоникелевых сплавов, легированных кремнием и бором. // Автоматическая сварка. 1968. - № 9, с. 58-62.

22. Волченко В.Н., Ямпольский В.М., Винокуров В.А, и др. Теория сварочных процессов. М.: Высшая школа, 1988. с. 558.

23. Малаховский В.А. Плазменная сварка. М.: «Высшая школа», 1987.79 с.

24. Масаки Мацуно. Способ наплавки твердого сплава. Заявка № 1197066 Япония. МКИ В 23 К 9/04,26/00,26/12. Заявл. 08.08.89.

25. Pfeifer Е., Zurn H., Schweibtechnische Oberflachenbeschichtung -Plasmapulver-auftragschweiben im Vergleich mit anderen Verfahren // 10 Internationale Konferenz «Termiches Spritzen». 1983.

26. Lucas W., Arc surfacing and cladding processes — to enhance performance in service and to repair worn components // Welding and Metal Fabrication. 1994. -Vol.62.N 2. p. 55-56, 60-62.

27. Cler S., Ducos M. Le plasma a arc transféré. // Souder. Mars 1987 №2,p. 10.

28. Dehaudt Ph., Rochette Ph. Parametric study of plasma transfered arc surfacing. // Advances in thermal spraying. Sept. 8-12, 1986, p. 709-718.

29. Tsay L.W., Chen C., Cheng S.W. Effect of welding parameters on the working envelopes for plasma arc welding. // Journal of Materials and Product Technology. № 3, 1991, p. 217-226.

30. Аманов C.P., Горин А.Д. Изучение механизма разрушения выпускного клапана двигателя ВАЗ 21083. // Межвузовский сборник научных трудов «Наука, техника, образование города Тольятти и Волжского региона», ч.2. Тольятти, ТолПИ, 1999 г., с. 203-207.

31. Талыпов Г.Б. Сварочные напряжения и деформации. JL: Машиностроение, 1973. с. 276.

32. Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. М.: Машиностроение, 1970.-с. 407.

33. Narasihman S.L., Larson J.M. Valve gear wear: a Review // Automotive Engineering. 1986. - V.94, №2, p. 92-101.

34. Петров A.B. Тепловые характеристики импульсно-дугового процесса сварки // ФХОМ. 1967. - №6. с. 11-19.

35. Петров А.В., Славин Г. А. Исследование технологических возможностей импульсной дуги // Сварочное производство. 1966. - №2. - с. 14.

36. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред. Б.Е. Патона. М.: Машиностроение. - 1974. -768 с.

37. Бирман У.И., Петров A.B. Влияние характера кристаллизации металла шва при импульсно-дуговой сварке вольфрамовым электродом на образование горячих трещин / Сварочное производство. 1971. - №6. - с. 1417.

38. Wang O.L., Yang C.L., Geng Z. Separately excited resonance phenomenon of weld pool and its application / Weld/. J. 1993. - 72(9). - p. 455s-462s.

39. Дудко Д.А., Зацерковный C.A., Сидорук B.C. и др. Влияние параметров режима ручной сварки модулированным током на форму шва // Автоматическая сварка. 1987. - №6. - с. 19-22.

40. Шигаев Т.Г. Влияние параметров режима сварки модулированным током на геометрические размеры шва // Автоматическая сварка. — 1992. №2. -с. 10-12.

41. Грабин В.Ф., Головко В.В., Новикова Д.П. Особенности структуры металла швов при сварке под флюсом пульсирующей дугой // Автоматическая сварка. 1995.-№8.-с. 3-10.

42. Джеймс JI. И др. Структура слитков и отливок. Под ред. Любова Б.Е. Сборник «Жидкие металлы и их затвердевание». Металлургиздат, 1962.

43. Петров A.B., Бирман У.И. Об условиях кристаллизации сварочной ванны при импульсно-дуговой сварке вольфрамовым электродом // Автоматическая сварка. 1969. - №8.

44. Сараев Ю.Н. Импульсные технологические процессы сварки и наплавки. Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1994. — 108 с.

45. Rolf Milbach. Ventilschaden und ihre Ursachen. TRW Thompson GmbH. 1987, p. 52.

46. Максимович Б.И., Дудко Д.А., Чупров C.C. Наплавка клапанов порошковым сплавом. ИЭС им. Патона., 1974. Информационное письмо № 30.

47. Лившиц Л.С. Металловедение для сварщиков. М.: «Машиностроение», 1979.-256 с.

48. Вайнерман Л.Е., Шоршоров М.Х., Красулин Ю.Л. Теплофизические условия наплавки меди и бронз на сталь плазменной струёй // Автоматическая сварка. 1966. — №12.

49. Нефедов Б.Б. Расчет режимов плазменно-порошковой наплавки. М.: ЦНИИТУВИД, 1992, с. 30.

50. Нефедов Б.Б., Лялякин В.П. Расчет режима плазменно-порошковой наплавки валов // Сварочное производство. 1993. - №6, с. 7-9.

51. Столбов В.И., Сайфиев Р.З., Иштыков Ю.В. Особенности формирования температурного поля при сварке круговых швов. // Теплофиз. технол. процессов. -1975. вып.2, с.106-114.

52. Нефедов Б.Б. Плазменно-порошковая наплавка валов малого диаметра в режиме предельного теплового насыщения. // Технология металлов. 1999. -№7, с. 35-39.

53. Дилигенский Н.В., Михеев Ю.В., Иштыков Ю.В., Голованов П.А. Оптимизация режимов сварки круговых швов тонкостенных конструкций. // Доклады II всесоюзной конференции «Актуальные проблемы сварки цветных металлов». Киев, Наукова думка, 1985, с. 57-59.

54. Нефедов Б.Б., Князев А.Ю. Особенности плазменной наплавки валов. // Материалы конференции «Состояние и перспективы восстановления и упрочнения деталей машин», сборник 1., М: Центральный Российский дом знаний, 1994, с. 45-50.

55. Абрамов И.В., Семенюк B.C., Скачков И.О., Черныш В.П. Способ автоматической аргонодуговой сварки кольцевых стыков труб малого диаметра. A.c. СССР №1683924, кл. В23 К9/10, 9/167, опуб. 15.10.91.

56. Нефедов Б.Б. Расчет на персональной ЭВМ плазменно-порошковой наплавки. // Сварочное производство. 1997. - №6, с. 2-6.

57. Рыкалин H.H. Расчет тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951.-296 с.

58. Владимиров B.C. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1971.-512 с.

59. Гладкий П.В., Павленко A.B., Зельниченко А.Т. Математическое моделирование нагрева порошка в дуге при плазменной наплавке //Автоматическая сварка. 1989. - № 11, с. 17-21.

60. Проработка документации ф. ЭЫМ! для определения возможности использования модулятора на установках наплавки ф. БЫМ1. 03/04 ОЭТС, МСП, ИЦДТР

61. Подключение модулятора на установку ллазменно порошковой наплавки код. №508.724.32. 04/04 ИЦДТР, ОЭТС, ц.32-2, МСП

62. Отработка технологии наплавки выпускных клапанов на операции ремонт клапанов. 05/04 ОАЭСП, ц.32-2, ОПИКР, МСП ИЦДТР

63. Анализ полученных результатов. Принятие решения о внедрении. Оформление акта внедрения. 07/04 ИЦДТР, МСП При полож тельных р зультатах

64. Начальник ОИТСММ ИЦДТР Начальник ОАЭСП МСП Начальник ОПИКР МСП Зам. начальника цеха 32-2 /Начальник ВТК МОТОР-21. Нэиалиии* ПЯТГ. МПП

65. P.P. Габитов Л.З. Михаленко >¿¿9 глгдл-чээенков С. И. Тюрин В.Ф. Васильев1. A A (llauuuh