автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Разработка технологии восстановления циклически нагруженных валов многослойной электроконтактной наваркой проволокой

На правах рукописи

УДК 621.791

Зезюля Валерий Владимирович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИ НАГРУЖЕННЫХ ВАЛОВ МНОГОСЛОЙНОЙ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ НАВАРКОЙ

ПРОВОЛОКОЙ

Специальность 05.03.06 - Технологии и машины сварочного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

" 3 ДЕК 2009

Москва - 2009

003487054

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана

Научный руководитель: к.т.н., доцент Булычев Всеволод Валерьевич

Официальные оппоненты: д.т.н., проф. Ямпольский Виктор Модестович

к.т.н., доцент Бурак Павел Иванович

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГНУ ГОСНИТИ)

Защита состоится « УА — 2009 года на заседании

диссертационного совета Д 212.141.01 при МГТУ им. Н.Э. Баумана по адресу:

105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5.

Ваш отзыв на автореферат в 1 экз., заверенный печатью, просим высылать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Телефон для справок: (499) 267-09-63 л

Автореферат разослан « » _ 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., доцент

Коновалов А.В.

Актуальность работы. Восстановление изношенных деталей является важным резервом повышения эффективности использования различных машин и механизмов. Значительную часть восстанавливаемых деталей машин с изношенными посадочными и опорными шейками составляют различные валы и оси, подверженные в процессе эксплуатации действию циклических нагрузок. Технологии восстановления таких деталей не должны снижать усталостной прочности. Одной из перспективных технологий восстановления цилиндрических поверхностей является метод электроконтактной наварки проволокой (ЭКНП). Большой вклад в развитие электроконтактной наварки внесли Э.С. Каракозов, Ю.В. Клименко, A.B. Поляченко, В.А. Дубровский, Нафиков М.З., Фархшатов М.Н. и др. Однако задача обеспечения усталостной прочности восстановленных ЭКНП деталей решена не полностью. Мало исследованы причины и способы предотвращения разрушения многослойных покрытий при последующей упрочняющей обработке поверхностно-пластическим деформированием (ППД). Возникают затруднения и при восстановлении шеек с галтельными переходами ступенчатых валов. Решение этих задач позволит расширить номенклатуру восстанавливаемых ЭКНП деталей, повысить их надежность и предотвратить поломки в процессе эксплуатации.

Целью работы является повышение усталостной прочности деталей типа «вал», восстановленных с применением многослойной ЭКНП.

Методы исследований. Основные задачи работы решались на основе сочетания теоретических и экспериментальных методов исследования. Экспериментальные исследования процесса ЭКНП производились на машине УЭН-01. Макро- и микроструктура поверхностного слоя наваренных деталей исследовалась на шлифах с применением оптического микроскопа МИМ-7. Микротвердость структур определялась при помощи твердомера ПМТ-3. Математическое моделирование электротепловой обстановки при ЭКНП осуществлялось методом конечных элементов. Обработка ППД выполнялась с помощью разработанного приспособления для чеканки. Усталостные испытания образцов производились на машине МУИ-01М. При обработке экспериментальных данных использовался аппарат математической статистики.

Научная новизна работы:

¡.Установлено, что причиной возникновения дефектов сплошности в «гребешках» слоя наваренного металла является повышенная плотность тока в поперечном сечении осаживаемой проволоки со стороны ранее наваренного валика. Это приводит к местному перегреву части присадочного металла, его выдавливанию из-под электрода и охлаждению на поверхности ранее наваренного валика в условиях отсутствия проковки. Увеличение ширины рабочей части роликового электрода свыше некоторого значения, зависящего от диаметра присадочной проволоки, величины ее осадки, шага наварки, предотвращает выдавливание осаживаемой проволоки из-под электрода и исключает причины образования указанных дефектов.

2.Установлено, что увеличение момента проворачивания роликового электрода приводит к повышению прочности образующегося сварного соединения за счет увеличения относительной осевой деформации присадочной проволоки.

3.Установлено, что увеличение относительной осевой деформации присадочной проволоки приводит к замедлению вращения роликового электрода. Это позволяет контролировать относительную осевую деформацию присадочной проволоки непосредственно в процессе наварки через подсчет количества оборотов роликового электрода и детали.

4.Установлено, что дуговая наплавка галтелей и кромки слоя, наваренного электроконтактным методом на цилиндрическую часть шейки, совместно с последующей обработкой ППД всей восстановленной поверхности приводит к повышению усталостной прочности ступенчатых валов за счет восстановления геометрии галтелей и упрочнения наваренного металла в процессе ППД.

Практическая ценность работы. Разработаны технологические мероприятия, предотвращающие межслойные разрушения покрытий в процессе последующей упрочняющей обработки ППД. Разработана технология ремонта циклически нагруженных ступенчатых валов комбинированной наплавкой с последующей обработкой ППД.

Реализация результатов работы. Разработанная технология восстановления шеек стальных валов с гантельными переходами комбинированной наплавкой прошла опытно-промышленную проверку и внедрена на предприятии ООО НПП "Велд" (г. Калуга).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Региональных научно-технических конференциях «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (г. Калуга, 2005г., 2006г.); на 7-ой международной практической конференции «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки» (г. Санкт-Петербург, 2005 г.); на 5-ой международной научно - технической конференции «Инженерия поверхности и реновация изделий» (г. Киев, Украина, 2005 г.); на 5-ом Московском международном салоне инноваций и инвестиций (г. Москва, 2005 г.); на Всероссийских научно-технических конференциях «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе» (г. Калуга, 2005, 2006, 2007, 2008 гг.); на научных семинарах кафедр «Агропромышленная инженерия», «Технологии сварки» КФ МГТУ им. Н.Э.Баумана (г. Калуга, 2007, 2009 гг.) и «Технологии сварки и диагностики» МГТУ им. Н.Э.Баумана (г. Москва, 2008,2009 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них по списку ВАК-2.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка литературы и приложения. Изложена на 2

155 страницах машинописного текста, содержит 83 рисунка, 24 таблицы и 140 наименований использованных литературных источников.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования и дается общее представление о работе.

В первой главе проанализированы случаи усталостных разрушений деталей после ЭКНП, проведен обзор возможных способов повышения циклической прочности восстановленных деталей. С учетом выполненных предварительных экспериментов сформулирована цель и задачи исследования.

К деталям, подверженных в процессе эксплуатации действию циклических нагрузок, относятся: поворотные кулаки и полуоси автотракторной техники, коленчатые валы и многие другие детали. Наиболее распространенными сталями для их изготовления являются, стали типа 40Х, 45, 45С и др. Диаметры восстанавливаемых шеек находятся в диапазоне от 40 до 110 мм. Износы шеек валов достигают 0,4 мм и более. В работах Дубровского В.А., Емельянова В.А. и др. показано, что эффективным способом повышения усталостной прочности деталей после однослойной наварки является обработка ППД. При восстановлении валов с износами более 0,4...0,6 мм необходимо выполнять многослойную наварку. Возможность и особенности обработки ППД многослойных покрытий в настоящее время мало исследованы.

Как показали предварительные эксперименты, чеканка образцов после многослойной наварки может приводить к разрушению и отслаиванию слоя наваренного металла. Выявлено два характерных вида разрушений покрытий. Во-первых, пояски различной протяженности с трещинами и шелушением. Во-вторых, отслоение всего слоя. Во всех случаях разрушение первого слоя не наблюдалось. Проведенные металлографические исследования показали, что пояски дефектного покрытия возникают над цепочкой дефектов сплошности (пор, микротрещин) ранее наваренного слоя. Наиболее вероятным местом появления дефектов сплошности является зона межвитковых соединений. Однако механизм формирования межвитковых соединений, и, следовательно, причины возникновения дефектов, остаются мало исследованными.

Причиной отслоения всего слоя следует считать пониженную прочность соединения между наваренными слоями из-за сплошной прослойки окисных и гидроокисных включений. Как показано в работах Б.М. Аскинази, Э.С. Каракозова, для предотвращения интенсивного окисления навариваемой поверхности могут быть использованы способы травления ортофосфорной кислотой или наварки в аргоне. Это позволяет повысить прочность соединения слоя с деталью на 20-30%. Однако в условиях ремонтного производства эти мероприятия крайне не технологичны.

В работах С.Б. Айнбиндера, A.C. Гельмана показано, что в условиях сварки давлением приложение тангенциальной нагрузки позволяет в несколько раз увеличить прочность получаемого сварного соединения за счет снижения

3

напряжений, пластического деформирования. В условиях ЭКНП сдвиговые перемещения происходят за счет пластической деформации проволоки как в радиальных (поперек формирующегося валика наваренного металла), так и в осевом (вдоль формирующегося валика наваренного металла) направлениях. Для интенсификации сдвиговых перемещений в радиальных направлениях И.В. Зыбиным был предложен и исследован процесс ЭКНП наклонными электродами. Однако этот способ наварки имеет ряд существенных ограничений и недостатков. В исследованиях, выполненных М.З. Нафиковым, И.И. Загировым, увеличение осевой деформации проволоки достигали за счет увеличения ее осадки при повышении температуры нагрева (увеличение силы тока, продолжительности импульса). Способы повышения осевой деформации проволоки, не связанные с увеличением тепловложения в деталь, в настоящее время не разработаны.

Значительную часть восстанавливаемых деталей составляют ступенчатые валы. Зафиксированы случаи разрушения восстановленных деталей в процессе эксплуатации. Излом деталей происходит в области галтелей вдоль кромок слоя наваренного металла, которые затрудняют выполнение упрочняющей обработки ППД. Проведенные расчеты показали, что кромки наваренного слоя приводят к повышению концентрации напряжений в области галтелей более чем на 30%. Выполнение разгрузочных канавок не позволяет в полной мере восстановить несущую способность вала. Поэтому предпочтительным является полное восстановление геометрии галтелей вала.

В связи с изложенным были сформулированы следующие задачи исследования:

-исследовать механизм образования межвитковых соединений при ЭКНП и разработать мероприятия по предотвращению дефектов сплошности; -исследовать процесс осевой деформации и способы ее управления; -исследовать возможность и особенности обработки ППД (чеканкой) после многослойной ЭКНП;

-разработать технологию восстановления деталей с полным восстановлением геометрии галтели и исследовать влияние её на усталостную прочность; - разработать технологические рекомендации по восстановлению шеек стальных валов, довести результаты исследований до промышленного прйменения.

Вторая глава исследованию механизма формирования межвитковых соединений при многослойной ЭКНП.

Процесс формирования межвитковых соединений неразрывно связан с процессами совместного деформирования навариваемой проволоки и смежного, ранее наваренного валика. С целью получения исходных данных для математического описания температурных и деформационных процессов было выполнено экспериментальное исследование процесса формирования смежных валиков наваренного металла. На цилиндрический образец 4

Валик наваренный проволокой ЗОХГСА

Валик наваренный проволокой 40X13

наваривали смежные, чередующиеся валики проволоками двух марок: Нп-ЗОХГСА и Нп-40Х13. Диаметр проволок составлял 1,6 мм, ширина рабочей части роликового электрода 6 мм. Из наваренного образца изготавливали продольный шлиф (рис.1), который подвергали травлению 4-х % раствором азотной кислоты в этиловом спирте. Из-за различной травимости использованных для наварки сталей, шлиф дает наглядную картину чередования смежных валиков и особенностей деформирования навариваемой проволоки.

Осмотр шлифов выявил, что на поверхности смежного валика происходит выдавливание из-под электрода части металла навариваемой проволоки. Именно в этих объемах металла находятся ранее выявленные дефекты сплошности в виде пор и трещин. При однослойной наварке эти дефекты удаляются последующей механической обработкой и не приводят к снижению качества покрытия. При многослойной наварке их возникновение недопустимо.

Рис.1. Макрошлиф образца после ЭКНП проволоками Нп-ЗОХГСА и 40X13

На основании проведенных экспериментов разработана двухмерная модель для исследования электротепловой обстановки в поперечном сечении деформируемой

проволоки, геометрия которой пояснена на рис.2. Поле потенциалов ср находили из решения дифференциального уравнения

3,2мм

Ранее наваренный

Рис.2. Геометрическая модель расчетной области при осадке проволоки 70%

8уг дг1

Плотности тока рассчитывали по выражению

Д '?>*)= 1

где р - удельное электросопротивление.

Температурные поля находили, решая дифференциальное уравнение теплопроводности

а {ду2 ' Ъгг) су

где Т- температура расчетной области; су - объемная теплоемкость; t -время; а - коэффициент температуропроводности.

При решении электрической задачи задавали разность потенциалов между поверхностями А-В и К-И-О . При решении температурной задачи на поверхности детали вне зоны контакта задавалось граничное условие 3 — го рода, позволяющее учесть поверхностную теплоотдачу, вызванную подачей охлаждающей жидкости в зону наварки. Температура на поверхности К-Б-в принималась постоянной и равной начальной температуре. Электро- и теплофизические свойства детали и проволоки принимали одинаковыми.

Расчеты показали, что на всех стадиях осадки проволоки максимальная плотность тока наблюдается со стороны ранее наваренного валика. Это приводит к неравномерному нагреву осаживаемой проволоки и возникновению повышенных температур в этой зоне. При увеличении продолжительности импульса тока неравномерность нагрева проволоки по сечению снижается, но при этом сохраняется в пределах 25...30%. Такая неравномерность может приводить к плавлению металла проволоки на смежном валике и выдавливанию расплавленного металла из-под электрода. Кристаллизация этого объема металла без обжатия электродом, по нашему мнению, и приводит к образованию дефектов сплошности усадочного характера, некачественному соединению выдавленного объема проволоки с поверхностью.

Для предотвращения выдавливания расплавленного металла было предложено увеличить ширину рабочей части электрода до таких значений, при которых весь навариваемый металл будет проковываться электродом на всей стадии его осадки. Разработанная расчетная схема связывает такие основные параметры наварки, как ширина электрода Ь, диаметр проволоки шаг наварки Н, величину осадки проволоки с объемом выдавливаемого металла

коэффициента неравномерности течения металла; И - высота наваренного валика; е - осевая деформация проволоки.

Неравномерность деформирования проволоки из-за ограничения смежным валиком была исследована экспериментально и аппроксимирована линейной зависимостью

Адекватность разработанной модели была проверена сопоставлением результатов расчетов волнистости наваренного слоя и ее экспериментально

где --- ширина наваренного валика; О - высота неровности; к -

Щ1 + е)

¿ = 0,1636-0,8

найденными значениями. Расхождения между расчетом и экспериментом не превысили 5%.

Оптимальная ширина электрода соответствует нулевому значению объема

выдавленного металла и находится из выражения

¿45,992-

где а -

1,414-

, .-4,2377а, 0,03л-с! ? 0,201 к-й

(1)

-3,414; 7] - величина осадки

¡Г"'

Рис.3. Макрошлиф образца после ЭКНП проволоками Нп-ЗОХГСА и 40X13

проволоки.

Полученная зависимость (1) позволяет на стадии разработки технологического процесса наварки обосновано назначать оптимальную ширину электрода. Так, при использовании проволоки диаметром 1,6 мм оптимальная ширина электрода должна составлять 8 мм. Проведенные эксперименты показали, что выдавливания навариваемой проволоки не происходит (рис.3). Волнистость наваренного слоя составляет около 0,2 мм и образуется при внедрении электрода в ранее наваренные валики. При этом плавление металла смежного валика не происходит, что и объясняет отсутствие дефектов сплошности. Таким образом, превышение критической ширины электрода меняет условия формирования зоны перекрытия смежных валиков, устраняет причину возникновения в этой зоне дефектов сплошности и предотвращает вызываемое этими дефектами отслоение последующего слоя.

Третья глава посвящена исследованию процесса осевой деформации, разработке способов ее управления, а также экспериментальной проверке возможности обработке ППД (чеканкой) многослойных покрытий.

Рассматривая процесс деформации проволоки, как плоское напряженное состояние получим, что вертикальное напряжение сг и горизонтальное

напряжение сгх будут главными нормальными напряжениями.

Тогда 1

£ = -

Е*

ст. +-

(2)

где £"- модуль пластичности.

Для нахождения напряжений ах и ау были рассмотрены силы, действующие на проволоку 1 со стороны вращающейся со скоростью а>д детали 2 и роликового электрода 3, вращающимся со скоростью а>э (рис.4). Примем

допущение о том, что равнодействующие всех сил приложены к проволоке в точках А и В. Из-за кривизны поверхностей роликового электрода и детали вертикальная сила Р приводит к возникновению горизонтальных сил Рх] и

Рх2, действующих вдоль оси навариваемой проволоки Рх2 = Ру1ёа2,

а, = агсвт

уЛУ

т 2 х „ „ где Ь = --—^—- длина зоны деформирования проволоки, кз, кд -

радиусы роликового электрода и детали соответственно.

Осевому деформированию проволоки препятствуют сила трения,

возникающая при скольжении проволоки по поверхности детали р - /• р

тр.2 *> тр у '

где / - коэффициент трения скольжения проволоки о навариваемую деталь.

Роликовый электрод приводится во вращение действием силы трения ¥трХ между ним и проволокой. Создаваемой силой Ртр} момент

М3 = Ртр]Яэ, (3)

должен быть достаточным для преодоления момента трения Мж в оси роликового электрода М0С = РуГг,

где /*- коэффициент трения скольжения при вращении роликового электрода на оси; г - радиус оси роликового электрода 4.

С учетом сказанного равнодействующая сила Рх, вызывающая осевую деформацию проволоки, составит

+ (4)

Напряжения <ух и ау рассчитывали по формулам

(5)

ст.

-Еу.

у

(6)

где Sy - средняя площадь поперечного сечения деформируемой проволоки; Sx - средняя площадь контакта проволока-деталь.

Модуль пластичности £*=510 МПа нашли из выражения (2) посредством экспериментального определения относительной осевой деформации с в процессе электроконтактной наварки. Проверку адекватности разработанной математической модели осевого деформирования проволоки провели посредством сопоставления расчетных и экспериментальных значений относительной осевой деформации проволоки г в зависимости от диаметра детали. Образцы из стали 45 диаметром от 40 до 150 мм наваривали проволокой Нп-30ХГСА диаметром 1,6 мм. Радиус роликового электрода составлял = 100 мм. В зависимости от диаметра образца силу тока наварки меняли в диапазоне 1Н = 5,0...12,0 кА, продолжительность импульсов тока составляла f„ =0,06...0,14с. Погрешность между рассчитанными и аппроксимирующей экспериментальными данными не превысила 1%.

Из выражений (2-6) следует, что относительная осевая деформация е прямо

пропорциональна

равнодействующей силе Fx. Приложив к роликовому электроду дополнительный момент Мдоп, совпадающий по направлению с моментом Мж,можно увеличить силу трения Fmpl,

равнодействующую силу Fx и, в итоге, осевую деформацию проволоки. При ЭКНП детали диаметром Dd = 40мм и радиусе электрода R3 = 100 мм создание момента 40 Нм позволило увеличить относительную осевую деформацию с 0,4 до 0,65 при неизменных остальных параметрах режима наварки (рис. 5).

Влияние осевой деформации на прочность образующегося с деталью соединения оценивали по усилию отрыва проволоки, наваренной при заниженной силе тока 3,6 кА. Усилие отрыва прикладывали к не наваренному концу проволоки по нормали к поверхности детали. Увеличение осевой деформации с 0,4 до 0,65 позволило повысить усилие отрыва почти в три раза. При этом, как показали металлографические исследования, с увеличением

роликового электрода

осевой деформации проволоки количество окисных включений между слоями снижается, они имеют единичный, раздробленный характер.

Для практического применения способа наварки с притормаживанием роликовых электродов разработан способ текущего контроля осевой деформации навариваемой проволоки. Так как электрод приводится во вращение посредством контакта с защемляемой проволокой, а проволока подвергается осевой деформации в направлении, противоположной ее подаче, то линейная скорость вращения роликового электрода оказывается меньше линейной скорости вращения детали. Тогда относительная осевая деформация проволоки составит

£ =

П-чО

1 К ] 1 с ;

где кэл- коэффициента отставания вращения роликового электрода, равного отношению линейных скоростей вращения детали и электрода; кс -коэффициент, учитывающий частичное проскальзывание электрода во время паузы и определенный опытным путем (кс а 0,75...0,8); /п - время паузы; tll-время импульса.

Очевидно, что значение коэффициента км не зависит от количества циклов наварки, приведших к формированию валика длиной Ьв. По этой причине коэффициент кэл на практике можно легко определить через подсчет количества оборотов детали Nд и роликового электрода Л^, П N

¡г _ ^эл1' зя

С целью проверки эффективности всех разработанных мероприятий по предотвращению межслойных разрушений образцы после многослойной наварки и черновой шлифовки были подвергнуты чеканке с энергией удара 6 Дж. Толщина слоя наваренного после черновой шлифовки составляла 1,6 мм.

Глубина упрочнения, определенная д ю 20 30 Ю м н-и

£ХЛ1

расчетным путем, а также

экспериментально на основе Рис.5. Зависимость £ от Мдоп: 1-расчет изменения микротвердости по по (2); 2 - кривая, аппроксимирующая нормали к поверхности, составила экспериментальные значения

(8); 0 -

3,5-4 мм и включила как слой экспериментальные значения наваренного металла, так и зону

термического влияния. Дефекты в виде отслоений и разрушения покрытия отсутствовали.

Четвертая глава посвящена разработке технологии восстановления валов с галтельными переходами комбинированной наплавкой и исследованию её влияния на усталостную прочность образцов.

Для полного восстановления геометрии шеек с галтельными переходами была предложена технология комбинированной наплавки. Вначале электроконтактной наваркой производится восстановление цилиндрической части шеек с одновременным обеспечением требуемой твердости поверхности. Затем, для восстановления геометрии галтелей выполняется их дуговая наплавка низкоуглеродистой проволокой. Применение присадочной низкоуглеродистой проволоки исключает опасность возникновения в наплавленном металле закалочных трещин, а малый объем наплавки не приводит к значительному нагреву восстанавливаемых шеек. Присадочная проволока для ЭКНП должна обеспечивать как необходимую твердость слоя наваренного металла, так и отсутствие трещин в зоне термического влияния (ЗТВ) наплавленных на галтели валиков. Указанным требованиям удовлетворяет проволока Нп-ЗОХГСА, которая и была взята для дальнейших исследований. Дуговую наплавку осуществляли в среде углекислого газа проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм.

_Дуго^ая наплавка ш

Электроконтактная аварка

Рис.6. Макрошлиф продольного сечения образца после ЭКНП 3-х слоев и дуговой наплавки галтели

Основной металл

Рис.7. Микрошлиф области галтельного перехода (х350)

Экспериментальное исследования показали, что наплавка галтелей не приводит к отслоению и разрушению ранее наваренного многослойного покрытия (рис. 6,7).

Важной характеристикой комбинированной наплавки является возможное разупрочнение наваренного слоя металла при последующей дуговой наплавке галтелей. Проведенные расчеты по схеме мгновенного точечного источника и с использованием зависимости Холломона-Джейфа, а также экспериментальные исследования на образцах после наварки проволокой Нп-ЗОХГСА, имитирующих шейку вала с галтельным переходом, показали, что ширина разупрочненной дорожки вдоль поверхности ЭКНП составляет не более 3 мм.

Максимальное разупрочнение составило 6-10 НЫС, что допустимо для большинства валов.

Исследование влияния разработанной технологии на усталостную прочность проводили на ступенчатых цилиндрических образцах диаметром 30 мм и радиусом галтелей 5 мм. Образцы изготавливали из стали 40Х после улучшения. Основным критерием при определении пределов выносливости и построении кривых усталости являлось полное разрушение образца. Были исследованы четыре серии образцов:

1. Образцы без наварки - «основной металл».

2. Образцы после ЭКНП проволокой Нп-ЗОХГСА в три слоя до галтелей.

3. Образцы после ЭКНП проволокой Нп-ЗОХГСА в три слоя до галтелей, с последующей дуговой наплавкой галтелей проволокой Св-08Г2С;

4. Образцы после комбинированной наплавки и чеканки всей наплавленной

поверхности.

Рис. 8. Результаты усталостных испытаний

Результаты усталостных испытаний представлены на рис.8. Предел выносливости первой серии образцов составил 245 МПа. Разрушение образцов происходило по галтели, зоны зарождения трещин единичны и находятся на поверхности образца (рис.9,а). Многослойная электроконтактная наварка (серия 2) снизила усталостную прочность на 51% по отношению к «основному металлу». Излом образцов происходил в зоне окончания электроконтактной наварки в области галтелей. Зарождение усталостных трещин наблюдается по всему периметру сечения образца (рис.9,б) что свидетельствует о большом влиянии концентраторов напряжений вдоль кромок крайних валиков. Дуговая наплавка галтелей (серия 3) несколько повысила усталостную прочность 12

образцов до 154 МПа, что подтверждает роль концентраторов напряжений в виде кромок слоя наваренного металла. Однако уровень прочности основного металла не достигается. Усталостная прочность образцов после комбинированной наплавки и чеканки (серия 4) на 92% выше усталостной прочности «основного металла» и составляет 465 МПа. Изломы образцов становятся похожими на изломы образцов 1-ой серии (рис.9,в) - очаги зарождения трещины единичны, скорость развития трещины в упрочненном слое мала. Причинами этого следует считать как формирование после обработки ППД остаточных напряжений сжатия, так упрочнения металла вследствие его наклепа. В частности замеры микротвердости показали ее увеличение после чеканки в среднем с 5200 МПа до 6600 МПа (примерно 25%).

Рис.9. Характерные изломы образцов: а) серия 1, б) серия 2, в) серия 4

Таким образом, проведенные исследования показали, что технология комбинированной наплавки с последующей обработкой ППД не снижает усталостной прочности образцов и может применяться для восстановления шеек с галтельными переходами циклически нагруженных валов.

Пятая глава посвящена вопросу практической реализации процесса восстановления валов согласно разработанной технологии на основании результатов исследований, проведенных в работе.

Для реализации процесса ЭКНП с притормаживанием электрода было разработано устройство, конструкция которого пояснена на рис. 10. Роликовый электрод 1 с втулкой 2 установлен с возможностью вращения на оси 3, жестко закрепленной в клещевине 4. К боковой поверхности роликового электрода 1 пружиной 5 поджимается прижимная втулка 6 с фрикционным

X 2 <

Рис.10. Устройство для управления вращением роликовго электрода

диском 7. Прижимная втулка 6 сопрягается с осью 3 шлицевой поверхностью и может перемещаться по оси 3 только в продольном направлении. Усилие сжатия пружины 5 регулируется гайкой 8. Затягивание гайки 8 приводит к увеличению усилия прижатия фрикционного диска 7 к боковой поверхности роликового электрода 1 и увеличению момента его проворачивания.

Типовой технологический процесс восстановления шеек валов состоит из следующих основных операций: дефекация вала; ЭКНП проволокой Нп-ЗОХГСА цилиндрических части шееки вала с отступом от галтелей; дуговой наплавки галтелей проволокой Св-08Г2С в углекислом газе; чернового шлифования; упрочнения шеек и галтелей чеканкой; чистового шлифования шеек вала. В работе приведены режимы выполнения операций при восстановлении шеек валов.

Технология восстановления стальных коленчатых валов удостоена серебряной медали V Московского международного салона инноваций и инвестиций. Технология внедрена на предприятии ООО НПП «Велд». Экономический эффект от внедрения технологии составил 370 тыс. рублей.

Общие выводы и результаты работы

1. Восстановление валов с износами более 0,4...0,6 мм многослойной наваркой сдерживается снижением их усталостной прочности. Выполняемая с целью повышения усталостной прочности последующая обработка ППД может приводить к межслойным разрушениям из-за наличия дефектов сплошности в ранее наваренном слое и пониженной прочности межслойного соединения из-за сплошных окисных и гидроокисных включений.

2. Одной из причин снижения усталостной прочности ступенчатых валов, восстановленных ЭКНП, является суммирование действия концентраторов напряжений от галтельных переходов и кромок слоя наваренного металла. Для предотвращения снижения усталостной прочности ступенчатых валов необходимо выполнять полное восстановление геометрии шеек и галтельных переходов.

3. Установлено, что дефекты сплошности в наваренном слое могут возникать в перегретых объемах металла осаживаемой проволоки, выдавливаемых из-под электрода со стороны ранее наваренного валика и охлаждающихся в условиях отсутствия проковки. Причиной перегрева выдавливаемых объемов металла является повышенная плотность тока в этих зонах поперечного сечения осаживаемой проволоки.

4. Применение роликовых электродов с шириной рабочей поверхности, определенной по полученной в работе зависимости, предотвращает выдавливание осаживаемой проволоки из-под электрода, обеспечивает проковку навариваемой проволоки на всей стадии ее осадки и исключает причины образования указанных дефектов.

5. Выявлена возможность повышения прочности формируемого межслойного соединения за счет притормаживания вращения роликового электрода и вызванного этим увеличение осевой деформации навариваемой проволоки. С увеличением осевой деформации проволоки количество окисных включений между слоями снижается, они приобретают единичный, раздробленный характер.

6. Показано, что из-за осевой деформации проволоки линейная скорость рабочей поверхности вращающегося роликового электрода меньше скорости наварки. Полученная с учетом этого математическая зависимость была использована для контроля осевой деформации проволоки непосредственно в процессе наварки через подсчет количества оборотов роликового электрода и детали.

7. С целью проверки эффективности разработанных мероприятий по предотвращению межслойных разрушений образцы после многослойной наварки и черновой шлифовки были подвергнуты чеканке с энергией удара 6 Дж. Толщина слоя после черновой шлифовки составляла 1,5 мм. Глубина упрочнения, определенная по замерам микротвердости, составила 3,5...4 мм. Металлографические исследования межслойных разрушений многослойного покрытия не выявили.

8. Для полного восстановления геометрии шеек и галтелышх переходов предложена технология комбинированной наплавки, заключающаяся в ЭКНП цилиндрической части шейки проволокой Нп-ЗОХГСА и последующей дуговой наплавке галтелей проволокой Св-08Г2С в углекислом газе. Дуговая наплавка вызвала появление вдоль сварного шва частично разупрочненной дорожки шириной около 3 мм и твердостью 35...45 ЬЖС, что является допустимым для большинства деталей машин. Металлографические исследования показали, что проплавление галтелей и ранее наваренного слоя происходит без образования трещиноподобных дефектов, непроваров и пор.

9.Усталостные испытания ступенчатых цилиндрических образцов из стали 40Х диаметром 30 мм и радиусом галтелей 5 мм показали, что ЭКНП в три слоя до галтелей снижает усталостную прочность на 51%. Усталостная прочность образцов после комбинированной наплавки и чеканки на 92% выше образцов из основного металла.

10. Разработаны технологические рекомендации по восстановлению циклически нагруженных валов многослойной наваркой. Экономический эффект от внедрения разработок в НПП «Велд» (г. Калуга) составил 370 тыс. рублей.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах

1. Зезюля В.В. Основные задачи восстановления изношенных шеек коленчатых валов комбинированной наплавкой // Прогрессивные технологии,

15

конструкции и системы в приборо - и машиностроении: Тезисы докладов РНТК. М., 2005. С. 110-112.

2. Булычев В.В., Зыбин И.Н., Зезюля В.В. Восстановление циклически нагруженных валов с применением процесса электроконтактной наварки проволокой // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки: Материалы 7-й международной практической конференции - выставки. Санкт - Петербург. 2005. С. 24 - 28.

3. Булычев В.В., Зезюля В.В. Восстановление коленчатых валов комбинированной наплавкой // Инженерия поверхности и реновация изделий: Материалы 5-й международной научно - технической конференции. Киев. 2005. С. 38-40.

4. Булычев В.В., Зыбин И.Н., Зезюля В.В. Приспособление для упрочнения шеек коленчатых валов чеканкой // Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо - и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Тезисы докладов ВНТК. М., 2005. С. 65 -66.

5. Зезюля В.В. Исследование влияния технологии комбинированной наплавки на выносливость образцов // Наукоемкие технологии в приборо - и машиностроении: Тезисы докладов РНТК. М., 2006. С. 241 - 243.

6. Зезюля В.В. Расчет температурных полей при дуговой наплавке цилиндрических деталей // Наукоемкие технологии в приборо - и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Тезисы докладов ВНТК. М., 2006. С. 116-118.

7. Нормирование электроконтактной наварки проволокой оплавлением / В.А. Дубровский [и др.] // Наукоемкие технологии в приборо - и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Тезисы докладов ВНТК. М., 2007. С. 58-60.

8. Дубровский В.А., Зезюля В.В, Столяров И.В. Определение расхода проволоки при электроконтактной наварке оплавлением // Наукоемкие технологии в приборо - и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Тезисы докладов ВНТК. М., 2008. С. 53-55.

9. Булычев В.В., Зезюля В.В. Уменьшение волнистости наваренной поверхности при электроконтактной наварке проволокой // Наукоемкие технологии в приборо - и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Тезисы докладов ВНТК. М., 2008. С. 264-265.

10. Булычев В.В., Зезюля В.В. Технология восстановления стальных коленчатых валов комбинированной наплавкой // Ремонт, восстановление и модернизация. 2008. № 12. С. 14-18.

11. Дубровский В.А., Зезюля В.В, Столяров И.В. Расчет прямых затрат на. электроконтактную наварку проволокой оплавлением // Сварочное производство. 2008. № 12. С. 41-44.

Подписано к печати 28.10.09. Заказ №649 Объем 1,0 печ.л. Тираж 100 экз. Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5 (499) 263-62-01

Введение

Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Анализ деталей склонных к разрушению после электроконтактной наварки проволокой

1.2. Анализ способов повышения усталостной прочности деталей восстановленных электроконтактной наваркой проволокой

1.3. Предварительные эксперименты по обработке деталей поверхностно-пластическим деформированием после многослойной электроконтактной наварки

1.4. Способы повышения прочности соединения при электроконтактной наварке проволокой. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Исследование механизма формирования межвитковых соединений при электроконтактной наварке проволокой

2.1. Экспериментальное исследование процесса формирования смежных валиков наваренного металла

2.2. Математическое моделирование электротепловой обстановки при перекрытии смежных валиков

2.3. Исследование влияния ширины рабочей части роликового электрода на формирования межвиткового соединения

2.4. Выводы

Глава 3. Разработка процесса электроконтактной наварки с притормаживанием роликового электрода

3.1. Разработка математической модели процесса осевой деформации проволоки

3.2. Исследование процесса электроконтактной наварки с притормаживанием роликового электрода

3.3. Экспериментальное исследование процесса электроконтактной наварки с притормаживанием роликового электрода

3.4. Исследование влияния чеканки на характеристики поверхностных слоев, полученных с помощью многослойной электроконтактной наварки

3.5. Выводы

Глава 4. Разработка технологии восстановления валов с галтельными переходами комбинированной наплавкой и исследование её влияния на усталостную прочность

4.1. Разработка технологии комбинированной наплавки валов с галтельными переходами

4.2. Исследование разупрочнения при дуговой наплавке галтельных переходов

4.3. Разработка методики проведения усталостных испытаний

4.4. Анализ результатов усталостных испытаний

4.5. Выводы

Глава 5. Промышленное применение результатов исследований

5.1. Технологическое оборудование для реализации процесса электроконтактной наварки с управляемой осевой деформацией проволоки и упрочнения чеканкой

5.2. Технологические рекомендации по восстановлению деталей многослойной электроконтактной наваркой и комбинированной наплавкой с последующей чеканкой

5.3. Примеры восстанавливаемых деталей

5.4. Расчет экономического эффекта

5.5. Выводы 127 Общие выводы 128 Список литературы 131 Приложение

Восстановление изношенных деталей является важным резервом повышения эффективности использования различных машин и механизмов. Значительную часть восстанавливаемых деталей машин с изношенными посадочными и опорными шейками составляют различные валы и оси, подверженные в процессе эксплуатации действию циклических нагрузок. Технологии восстановления таких деталей не должны снижать усталостной прочности.

В настоящее время известно большое количество технологий восстановления гладких и ступенчатых валов, которые можно разделить на следующие группы: различные виды дуговой наплавки; напыление; электролитические покрытия; электроконтактная наварка лентой и проволокой.

При восстановлении валов различными видами дуговой наплавки без последующей термической обработки усталостная прочность снижается на 2040% и более [40,39,87,22,41]. Причиной снижения усталостной прочности является структурная неоднородность наплавленного металла, образование растягивающих остаточных напряжений [33,61,69,126,51,35,34]. Использование термической обработки (отпуска и последующей закалки) приводит к повышению усталостной прочности валов [137,82,39,90,111]. Однако трудоемкие операции термической обработки мало эффективны при наличии в наплавленном металле дефектов в виде пор, раковин и микротрещин. Еще одним существенным недостатком является коробление валов в процессе наплавки [36,35,103,88,89,121].

Вибродуговая наплавка различными способами снижает коробление вала, но не обеспечивает восстановленным валам необходимых запасов усталостной прочности [38,117].'

Технологии восстановления валов методом напыления свободны от сварочных напряжений и деформаций. Однако применение этой технологии ограничивается ремонтом деталей с износом преимущественно от 0,4 до 0,6 мм, а таюке пористостью и невысокой прочностью сцепления металлов [79,134].

Электролитические покрытия хрома, железа и сплавов отличаются высокой твердостью и износостойкостью, однако предел выносливости валов на 20-50% ниже, чем у новых, что объясняется наличием микротрещин в покрытии [37].

Одной из перспективных технологий восстановления цилиндрических поверхностей является метод электроконтактной наварки проволокой (ЭКНП) [110,45,62,92,64,80,140,122,129,130,44]. По сравнению с дуговыми способами наплавки электроконтактная наварка характеризуется меньшей глубиной термического влияния (не более 1.2 мм) и, как следствие, незначительными сварочными деформациями восстановленной детали. Необходимая твердость поверхности зависит от содержания углерода в присадочной проволоке и обеспечивается в процессе наварки. Большой вклад в развитие электроконтактной наварки внесли Э.С. Каракозов, Ю.В.' Клименко, Р.А. Латыпов, А.В. Поляченко, В.А. Дубровский, В.В., Нафиков М.З., Фархшатов' М.Н. и др. Однако задача обеспечения усталостной прочности восстановленных ЭКНП деталей решена не полностью [73,49]. Мало исследованы ^причины и способы предотвращения разрушения многослойных покрытий при последующей упрочняющей • обработки поверхностно-пластическим деформированием (ППД). Возникают затруднения и при восстановлении шеек с галтельными переходами ступенчатых валов. Решение этих задач позволит расширить номенклатуру восстанавливаемых ЭКНП деталей, повысить их надежность и предотвратить поломки в процессе эксплуатации.

Диссертационная работа состоит из пяти глав.

В первой главе проведен анализ деталей восстанавливаемых ЭКНП и склонных к усталостным разрушениям в процессе эксплуатации. Выявлены возможные причины снижения усталостной прочности и проанализированы способы ее повышения при восстановлении многослойной ЭКНП гладких и ступенчатых валов. Попытки упрочнения валов ППД после многослойной

ЭКНП часто приводили к разрушению наваренного покрытия из-за дефектов сплошности в наваренном металле и кромках наваренного слоя. Проанализированы возможные способы повышения прочности соединения при многослойной ЭКНП. Показано, что для снижения концентрации напряжений в области галтелей ступенчатых валов, и последующего их упрочнения способом ППД, целесообразно восстанавливать геометрию галтелей. Сформулированы цель и задачи работы.

Во второй главе проведены исследования механизма формирования межвитковых соединений при ЭКНП. Проведенные эксперименты позволили разработать расчетную схему для моделирования электротепловой обстановки в поперечном сечении деформируемой проволоки. На основании проведенных расчетов выявлено, что дефекты сплошности в наваренном слое могут возникать в перегретых объемах металла осаживаемой проволоки, которые выдавливаются из-под электрода со стороны ранее наваренного валика и охлаждающихся в условиях отсутствия проковки. Причиной перегрева объемов металла является повышенная плотность тока в этих зонах поперечного сечения осаживаемой проволоки. Показано, что превышение критической ширины электрода меняет условия формирования зоны перекрытия смежных валиков, устраняет причину возникновения в этой зоне дефектов сплошности и предотвращает отслоение последующего слоя.

Третья глава посвящена исследованию процесса осевой деформации, разработке способов ее управления, а также экспериментальной проверке возможности обработки ППД (чеканкой) многослойных покрытий. На основании теоретических и экспериментальных исследований получено выражение для нахождения относительной осевой деформации при ЭКНП. Разработан способ управления осевой деформации за счет притормаживания роликового электрода, а также разработан способ контроля осевой деформации проволоки в процессе наварки. Показана возможность увеличения прочности соединения навариваемой проволоки за счет увеличения осевой деформации. Проведенные экспериментальные исследования по чеканке после многослойной ЭКНП подтвердили эффективность применения .разработанных мероприятий для предотвращения разрушений многослойных покрытий при ПОД.

Четвертая глава посвящена разработке технологии восстановления валов с галтельными переходами комбинированной наплавкой и исследованию ее влияния на усталостную прочность. Для полного восстановления геометрии шеек с. галтельными переходами была предложена технология комбинированной наплавки. Цилиндрическая часть шейки восстанавливается электроконтактной наваркой, а зона галтелей — дуговой наплавкой. Часто твердость цилиндрической поверхности должна быть не менее 45-51 HRC, исходя из этого, выбрана проволока для ЭКНП. Для оценки возможного разупрочнения ранее наваренной цилиндрической части шейки от дуговой наплавки галтелей, произведены расчеты термических циклов. Проведены исследования влияния комбинированной наплавки и последующей чеканки на усталостную прочность.

Пятая' глава посвящена вопросу практической реализации процесса восстановления валов согласно разработанной технологии. Приведены примеры деталей, восстанавливаемых при помощи комбинированной наплавки и чеканки. Выполнен расчет экономического эффекта .от внедрения разработанной технологии на HI Ш "Велд".

В заключении сформулированы основные выводы по результатам работы.

Технология восстановления гладких и ступенчатых валов комбинированной наплавкой с последующей чеканкой внедрена на предприятии НПП "Велд". Годовой экономический эффект от внедрения разработанной технологии на НПП "Велд" составил 370000 рублей.

Автор выражает искрению благодарность коллективу ООО НПП «Велд» и лично директору Дубровскому В.А. за помощь в проведении научно-исследовательских работ по теме диссертации.

1. Восстановление валов с износами более 0,4...0,6 мм многослойной наваркой сдерживается снижением их усталостной прочности. Выполняемая с целью повышения усталостной прочности последующая обработка ГШД может приводить к межслойным разрушениям из-за наличия дефектов сплошности в ранее наваренном слое и пониженной прочности межслойного соединения, вызванной протяженными прослойками окисных и гидроокисных включений.2. Одной из причин снижения усталостной прочности ступенчатых валов, восстановленных ЭКНП, является суммирование действия концентраторов напряжений от галтельных переходов и кромок слоя наваренного металла. Для предотвращения снижения усталостной прочности ступенчатых валов необходимо выполнять полное восстановление геометрии шеек и галтельных переходов.3. Установлено, что дефекты сплошности в наваренном слое могут возникать в перегретых объемах металла осаживаемой проволоки, выдавливаемых из-под электрода со стороны ранее наваренного валика и охлаждающихся в условиях отсутствия проковки. Причиной- перегрева выдавливаемых объемов металла является повышенная плотность тока в этих зонах поперечного сечения осаживаемой проволоки.4. Применение роликовых электродов с шириной рабочей поверхности, определенной по полученной в работе зависимости, предотвращает выдавливание осаживаемой проволоки из-под электрода, обеспечивает проковку навариваемой проволоки на всей стадии ее осадки и исключает причины образования указанных дефектов.5. Выявлена возможность повышения прочности формируемого межслойного соединения за счет притормаживания вращения роликового электрода и вызванного этим увеличением осевой деформации навариваемой проволоки. Создание дополнительного момента торможения 40 Нм позволило увеличить относительную'осевую деформацию проволоки более чем в 1,5 раза и повысить усилие отрыва проволоки от детали почти в 3 раза при неизменных остальных параметрах режима наварки. С увеличением, осевой деформации проволоки количество окисных включений между слоями снижается, они; приобретают единичный, раздробленный характер.6. Показано, что из-за осевой деформации проволоки линейная скорость рабочей поверхности вращающегося роликового электрода меньше скорости наварки. Полученная с учетом этого, математическая зависимость была использована для; контроля осевой деформации проволоки непосредственно в процессе наварки через подсчет количества оборотов роликового электрода; и детали.7. G целью проверки эффективности разработанных мероприятий по предотвращению межслойных разрушений; образцы после многослойной наварки и черновой шлифовки были подвергнуты чеканке с энергией удара; 6; Дж. Толщина слоя после черновой шлифовки составляла 1,5 мм:. Глубина: упрочнения, определенная по замерам микротвердости, составила 3,5...4'мм; Металлографические исследования межслойных разрушений многослойного; покрытия не выявили:

8. Для полного* восстановления геометрии шеек и», галтельных переходов предложена технология; комбинированной наплавки, заключающаяся в ЭКНН цилиндрической части шейки* и последующей дуговой наплавке галтелей; включая кромки ранее наваренного слоя. При ЭКННпроволокой Нп-ЗОХГСА в,

твердость поверхности составила 45-5Г HRG. Последующая-дуговая: наплавка в углекислом газе проволокой C B - 0 8 F 2 C вызвала появление: вдоль сварного, шва частично разупрочнений дорожки шириной: около 3 мм и твердостью 35.. .45 HRG, что является ..допустимым для большинства деталей машин; Металлографические исследования; показали, что проплавление галтелей и ранее наваренного слоя происходит без образования трещиноподобных дефектов, непроваров и пор. ;

9.Усталостные испытания ступенчатых цилиндрических образцов из стали 40Х диаметром 30 мм. и радиусом галтелей 5 мм показали, что ЭКНП в три слоя до галтелей снижает усталостную прочность на 51%. Усталостная прочность образцов после комбинированной наплавки и чеканки на 92% выше образцов из основного металла.10. Разработаны технологические рекомендации по восстановлению циклически нагруженных валов многослойной наваркой. Технология восстановления стальных коленчатых валов удостоена серебряной медали V Московского международного салона инноваций и инвестиций. Экономический эффект от внедрения разработок в НЛП "Велд" (г. Калуга) составил 370 тыс.рублей.

1. Алямовский А.А. SolidWorks 2007/2008. Компьютерноемоделирование в инясенернои практике. СПб.: БХВ-Петербург, 2008. 1040 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя; В 3-х т.М.: Машиностроение, 1979. Т. 1. 728 с.

3. Арзамасов Б.Н., Макарова В.И., Мухин Г.Г. Материаловедение:Учебник для вузов. М.: Изд - во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 648 с.

4. Балтер М.А. Влияние структуры стали на усталостную прочностьпосле поверхностного упрочнения // Металловедение и термическая обработка металлов. 1971. №3. 47 - 50.

5. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. Повышение усталостнойи контактной прочности. М.: Машиностроение, 1968. 196 с.

6. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники:Электромагнитное поле: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1978. 231с.

7. Бойко Н.И., Богачев В.А. Технология наплавки и температурныеполя при комплексном восстановлении цилиндрических деталей // Сварочное производство. 1984. №8. 5-7.

8. Булычев В.В., Зезюля В.В. Технология восстановления стальныхколенчатых валов комбинированной наплавкой // Ремонт, восстановление и модернизация. 2008. № 12. 14-18.

9. Булычев В.В., Зыбин И.Н., Зезюля В.В. Приспособление дляупрочнения шеек коленчатых валов чеканкой // Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо - и машиностроении: Тезисы докладов ВНТК. М., 2005. 65 -66.

10. Вахтель В.Ю., Петушков Г.Е. Упрочнение коленчатых валовметодом чеканки галтелей // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1965.№11.С.20-23.

11. Владимиров Ю.В., Нижник П.П., Пуртов Ю А . Производствоплющенной стальной ленты. М. Металлургия, 1985. 120 с. • 133

12. Влияние окружающей среды на качество соединения приэлектроконтактной наплавке /Э.С. Каракозов и др. // Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавка в машиностроении и ремонте. Киев: ИЭС, 1981. 96-99.

13. Влияние параметров электроконтактной наплавки на глубину ЗТВ/ Н.Н. Прохоров и др. // Сварочное производство. 1988. № 4. 8-10.

14. Воронков А.И. Исследование влияния легированной наплавки подфлюсом с добавкой ферромолибдена на. работоспособность восстановленных деталей тракторов и автомобилей: Автореферат дис. канд. техн. наук. Алма-Ата, 1974. 27 с.

15. Восстановительная наплавка коленчатых валов дизельныхдвигателей / И.Е. Ульман и др. // Сварочное производство. 1982. № 5. 34-35.

16. Восстановление автомобильных деталей. Технология иоборудование / В.Е. Канарчук и др. М.: Транспорт, 1995. 304 с.

17. Восстановление коленчатых валов наплавкой под флюсом ипорошковой проволокой / Л.А. • Татьянченко и др. // Сварочное производство. 1979. № 7. '18.- 19.

18. Выбор технологии сварки, обеспечивающих стойкость сварныхсоединений против образования холодных трещин / Э.Л. Макаров и др. // Сварочное производство. 1972. №8. 30 - 32.

19. Гельман А.С. Основы сварки давлением. М.: Машиностроение,1970.312 с.

20. Гельман А.С. Технология и оборудование контактнойэлектросварки. М.: Машгиз, 1960. 367 с.

21. Гоц А.Н., Иванченко А.Б. Куделя И.Н. Выбор критерия разрушенияколенчатого вала // Тракторы, и сельскохозяйственные машины. 2000. № 2. 20-23.

22. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М.:Металлургия, 1978. 360 с.

23. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986. 544 с.

24. Деев В.А., Линкин Л.Д., Татьянченко Л.А. Наплавка небольшогоизношенного участка цилиндрической детали // Сварочное производство. 1974. №8. 18-20.

25. Деев В.А., Линкин Л.Д., Татьянченко Л.А. Оценка долговечностивосстановленных тракторных коленчатых валов // Сварочное производство. 1976. № 1. 30 - 32.

26. Деев В.А., Линкин Л.Д. Твердость и остаточные напряжения вцилиндрических деталях, наплавленных износостойкими материалами // Сварочное производство. 1976. № 7. ЗЗ - 36.

27. Деев В.А. Остаточные деформации при наплавке коленчатых валов// Автоматическая сварка. 1972. № 3. 30 - 32.

28. Деформации и усталостная прочность восстановленных наплавкойколенчатых валов двигателей / В.А. Какуевицкий и др. // Сварочное производство. 1981. № 7. 30 - 3 2 .

29. Дехтярь И.И., Игнатьков Д.А., Андрейчук В.К. Выносливость валовс покрытиями. Кишинев: ШТИИНЦА, 1983. 175 с.

30. Доценко Н.И.' Восстановление коленчатых валов автоматическойнаплавкой. М.: Транспорт, 1965. 153 с.

31. Доценко Н.И. Восстановление коленчатых валов автомобилейэлектроимпульсной наплавкой. М.: Автотрасиздат. 1962. 60 с.

32. Доценко Н.И., Короткое В.Д. Использование флюса АНК - 18 привосстановлении коленчатого вала двигателя ЯМЗ - 236 // Автоматическая сварка. 1974. № 1. 61 - 63.

33. Дубровин A.M. Исследование работоспособности детали тракторови автомобилей, восстановленных наплавкой под легирующим флюсом с добавкой ферротитана: Автореферат дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 1973. 18 с.

34. Дубровский В.А., Булычев В.В., Зыбин И.Н. Изменение формыпоперечного сечения проволоки при электроконтактной наплавке // Сварочное производство. 2001. №6. 23-27.

35. Дубровский В.А., Булычев. В.В. Электроконтактная наплавкапроволокой с подплавлением соединяемых металлов // Сварочное производство. 1998. №1. 22-24.

36. Дубровский В.А. Восстановление деталей сельхозмашиндвухпроволочной электроконтактной наплавкой // Техника в сельском хозяйстве. 1996. № 5. 38.

37. Дубровский В.А. Восстановление коленчатых валов двигателейлегковых автомобилей двух проволочной электроконтактной наплавкой // Сварочное производство. 1997. № 11. 57 - 58.

38. Дубровский В. А., Заярный Л. Машина для усталостныхиспытаний МУИ-01М // Тяжелое машиностроение. 2003. №6. 28.

39. Дубровский В.А., Зезюля В.В, Столяров И.В. Расчет прямых затратна электроконтактную наварку проволокой оплавлением // Сварочное производство. 2008. № 12. 41-44.

40. Дубровский В.А. Создание технологий и оборудованияэлектроконтактной наварки проволокой оплавлением: Автореферат дис. док. техн. наук. М., 2006. 32 с.

41. Дубровский В.А. Установка УЭН-01 для электроконтактнойнаплавки и поверхностной закалки деталей типа вал // Сварочное производство. 1997; №7. 37-38.

42. Дуговая наплавка коленчатых валов двумя электродами / В.А.Деев и др. // Сварочное производство. 1976. № 1 1 . 37 - 38.

43. Дюмин И.Е., Какуевицкий В.А., Силкин А.С. Современные методыорганизации и технологии ремонта автомобилей. Киев: Техшка, 1970. 388 с.

44. Емельянов В.А., Школьник Л.М., Шляпин В.Б. Циклическаятрещиностоикость ' валов после электроконтактной наплавки с последующим поверхностно-пластическим деформированием // Сварочное производство. .1987. № 6. 16-17.

45. Емельянов В.А., Шляпин В.Б. Восстановление валов малогодиаметра электроконтактной наплавкой // Сварочное производство. 1987. №2. 12-14.

46. Загиров И.И. Совершенствование технологии восстановленияавтотракторных деталей типа «вал» электроконтактной наплавкой проволокой: Автореферат дис. канд. техн. наук. Уфа, 2008. 16 с.

47. Зезюля В.В. Расчет температурных полей при дуговой наплавкецилиндрических деталей // Наукоемкие технологии в приборо — и машиностроении и' развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Тезисы докладов ВНТК. М., 2006. 116-118.

48. Земзин В.Н., Шрон Р.З. Термическая обработка и свойства сварныхсоединений. Ленинград: Машиностроение, 1978. 367 с.

49. Зыбин И.Н. Разработка процесса электроконтактной наваркипроволокой наклонными электродами: Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 2003. 16 с. 137.

50. Какуевицкий В.А. Ресурсосберегающие технологии восстановлениядеталей автомобилей. М.: Транспорт, 1993. 176 с.

51. Каракозов Э.С., Латыпов Р.А., Молчанов Б.А. Состояние иперспективы восстановления деталей электроконтактнри приваркой материалов. М.: Информагтех. 1991. 85 с.

52. Каракозов Э.С. Сварка металлов давлением. М.: Машиностроение,1986. 275 с.

53. Клименко Ю.В. Электроконтактная наплавка. М.: Металлургия,1978.128 с.

54. Коваленко B.C. Металлографические реактивы. М.: Металлургия,1981. 120 с.

55. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машини конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение, 1985. 224 с.

56. Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях переменных вовремени. М., Машиностроение, 1977. 232 с.

57. Кочергин К.А. Контактная сварка. Ленинград: Машиностроение,1987.240 с.

58. Кривченков Ю., Жудра А.П., Петров В.В. Современныетехнологии дуговой наплавки коленчатых валов // Сварочное производство. 1994. № 5. 4 - 6.

59. Кудрявцев И.В., Наумченков Н.Е. Усталость сварных конструкций.М.: Машиностроение, 1976. 270 с.

60. Кудрявцев И.В. Основы выбора режима упрочняющегоповерхностного наклепа ударным способом (методом чеканки) // Повышение долговечности деталей машин методами поверхностного наклепа. М.: Машиностроение, 1965. 286 с.

61. Кудрявцев И.В. Поверхностный наклеп для повышения прочности идолговечности деталей машин. М.: Машгиз, 1966. 97 с.

62. Куликов И.В., Козинов В.А. Износостойкость и пределвыносливости автомобильных деталей восстановленных электроконтактной наплавкой // Автомобильное производство. 1988. № 2. 2-14.

63. Латыпов Р.А. Выбор компактных и порошковых металлическихматериалов и управление качеством покрытий при упрочнении и восстановлении деталей электроконтактной приваркой:. Автореферат дис. док. техн. наук. М., 2006. 50 с.

64. Латыпов Р.А., Прохоров Н.Н., Молчанов Б. А. Расчётноэкспериментальная оценка температурных полей при ЭКН // Сварочное производство. 1983. №6. 1-2.

65. Лебедев Б.Д. К вопросу о ' эквиваленте углерода // Сварочноепроизводство. 1969. №2. 1-2.

66. Левин Э.Л., Сайфуллин Р.Н. Оценка прочности сцепления ленты сосновным металлом при восстановлении деталей электроконтактной приваркой // Упрочняющие технологии и покрытия. 2008. №10. 48 - 49.

67. Лейкин А.С. Напряженность и выносливость деталей сложнойконфигурации. М.: Машиностроение, 1968. 216 с.

68. Лобасов И. М. Методика расчёта сварочного тока при точечнойсварке с помощью ЭВМ // Сварочное производство. 1983. № 9. 32-33.

69. Логинов Г.П., Дубровский В.А. Электроконтактная наплавкапроволокой - эффективный способ восстановления изношенных деталей машин // Автоматизация и современные технологии. 1998. № 7. 10-12.

70. Лялякин В.П. Научно обоснованные технологии восстановленияколенчатых валов автотракторных двигателей // Сварочное производство. 1993. № 2 . 4 - 7 .

71. Лялякин В.П. Технология восстановления коленчатых валовдизельных двигателей // Экономика и организация производства. 1981. № 5. 10-12.

72. Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей.М.: Машиностроение, 1981. 247 с.

73. Макушин А.А., Кулаков А.Т., Кулаков О.А. Особенности ремонтаколенчатых валов дизелей КамАЗ // Ремонт, восстановление и модернизация. 2008. № 2. 16-18.-.

74. Махненко В.И., Кравцов Т.Г. Тепловые процессы примеханизированной наплавке деталей типа круговых цилиндров. Киев: Наукова думка, 1976. 159 с.

75. Методы повышения долговечности деталей машин / Под ред. В.Н.Ткачева. М.: Машиностроение, 1971. 272 с.

76. Митряшин Л.Л. Исследование автоматической наплавки подкерамическим флюсом АНК-18 при восстановлении коленчатых валов автомобильных двигателей: Автореферат дис. канд. техн. наук. Краснодар, 1973. 18 с.

77. Мошенский Ю.А. Деформации коленчатых валов двигателей ГАЗ51 при наплавке под флюсом // Автоматическая сварка. 1966. № 2. 57 60.

78. Мошенский Ю.А. Угловая деформация коленчатых валов принаплавке и пути ее уменьшения // Автоматическая сварка. 1987. № 6. 4 2 - 4 5 .

79. Наливкин В.А. Централизованное восстановление деталейавтоматической наплавкой и сваркой. Саратов: Приволжское книжное изд-во, 1965. 188 с.

80. Наплавочные материалы для восстановления коленчатых валовдвигателей ЯМЗ / В.И. Чепеленко и др. // Автоматическая сварка. 1976. № 9. 69 - 70.

81. Нафиков М.З., Загиров И.И. Влияние износа ролика-электрода накачество сварного соединения при электроконтактной наплавке // Ремонт, восстановление, модернизация. 2006. № 5. 30 - 31.

82. Нафиков М.З., Загиров. И.И. Исследование процесса износа роликаэлектрода при электроконтактной наплавке проволокой // Сварочное производство.2007. №3. 23-24.

83. Нафиков М.З., Загиров И.И. Расчет параметров формированиясоединения при электроконтактной наплавке (наварке) проволоки // Сварочное производство. 2008. №8. 15-20.

84. Нафиков М.З. Методика определения сопротивления пластическойдеформации присадочной проволоки при электроконтактной наплавке // Сварочное производство. 2008. №3. 19-22.

85. Нафиков М.З. Формирование сплошного металлопокрытия приэлектроконтактной наплавке валов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2006. №9. 24-29.

86. Нафиков М.З. Электроконтактная наплавка - эффективный способвосстановления валов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2007. №11. 21-24.

87. Олейник Н.В. Поверхностное динамическое упрочнение деталеймашин. Киев: Технша, 1984. 151 с.

88. Отпуск наплавленных коленчатых валов /. В.А. Деев и др.//Автоматическая сварка. 1976. № 10. 35 - 3 7 .

90. Папшев Д. Д. Отдел очно - упрочняющая обработка поверхностнымпластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. 152 с.

91. Петров Г.Л., Тумарев А.С. Теория сварочных процессов. М.:Высшая школа, 1977. 392 с.

92. Петряков В.К., Скорбов М.В., Левушкин Н. Совершенствованиетехнологи ремонта стальных тракторных коленчатых валов // Техника в сельском хозяйстве. 2005. № 4. 38 - 39.

93. Повышение прочности и долговечности деталей машин / Под ред.И. В. Кудрявцева. М.: Машиностроение, 1969. 302 с.

94. Попандопуло В.В., Наливкин В.А. Восстановление наплавкой подфлюсом проволокой Нп-40Х2Г2М деталей, работающих при динамических нагрузках // Автоматическая сварка. 1976. № 3. 70 — 71.

95. Прогнозирование долговечности коленчатых валов / А.Н. Гоци др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. № 3. 23 25.

96. Проскуряков Ю.Г. Упрочняюще-калибрующие методы обработки.М.: Машиностроение, 1965.'208 с.

97. Рыкалин Н.Н. Расчет тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз,1951.295 с.

98. Рындина Е.Ф. Исследование влияния технологических иэксплуатационных факторов на усталостную прочность некоторых автомобильных двигателей, восстановленных наплавкой и выбор метода их упрочнения: Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1966. 24 с.

99. Самохоцкий А.Н., Кунявскйй М.Н. Металловедение. 2-е изд.,перёраб. и доп. М.: Металлургия, 1967. 456 с.

100. Технология и оборудование контактной сварки / Б.Д. Орлов и др.М.: Машиностроение, 1986. 352 с. 121. ' Технология термообработки стали / Под ред. М.Л. Бернштейна. М.: Металлургия, 1981. 608 с.

101. Ткачева Е.С., Рогинский Л.Б., Михайлов В.П. Восстановление валовэлектроконтактной наплавкой // Сварочное производство.'!980. № 10. 34-35.

102. Трощенко В.Т., Сосновский Л. А. Сопротивление усталостиметаллов и сплавов: Справочник, Киев: Наукова, думка, 1987. 510 с. •

103. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическимдеформированием / Под ред. Л.Г. Одинцова. М.: Машиностроение, 1987. 328 с.

104. Упрочнение машиностроительных материалов / Под ред. Н.Полевого. М.: Машиностроение, 1994. 495 с.

105. Упрочнение термомеханической обработкой коленчатых валов привосстановлении их наплавкой / Н.И. Бойко и др. // Сварочное производство. 1973. №4. 17-19.

106. Фархшатов М.Н. Ресурсосберегающие технологии восстановлениядеталей сельскохозяйственных машин и оборудования электроконтактной, приваркой коррозионностоиких и износостойких материалов: Автореферат дис. док. техн. наук. Саранск. 2007. 32 с.

107. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для вузов. М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. 592 с.

108. Филин В.И., Булычев В.В., Хабаров В.Н. Опыт внедрениятехнологии электроконтактной наплавки в ОАО "Калугапутьмаш" // Тяжелое машиностроение. 1998. № 1. 23-24.

109. Формирование покрытий на рабочих поверхностях, деталейэлектроконтактной наплавкой / В.И. Черноиванов и др. // Сварочное производство. 1986. № 4. 16-18.

110. Форрест П. Усталость металлов. М.: Машиностроение, 1968. 352 с.

111. Фрактография — средство диагностики разрушенных деталей/М.А.Балтер и др. М.: Машиностроение, 1987. 160 с.

112. Фридман А.Е. Повышение долговечности коленчатых валовтракторных дизелей восстановлением: Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1986. 19 с.

113. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Деформация иразрушение. М.: Машиностроение, 1974. 368 с.

115. Шепеляковский К.З. Упрочнение деталей машин поверхностнойзакалкой при индукционном нагреве. М.: Машиностроение, 1972. 288 с.

116. Эксплуатационная стойкость коленчатых валов тракторных дизелей/ А.В. Новиков и др. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1998. № 10. 29 - 31.

117. Электроконтактная наплавка износо- и коррозионностойкихматериалов / В.А. Дубровский и др. // Тяжелое машиностроение. 2000. № 9 . 19-20.