автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Технологические принципы формирования высоких триботехнических свойств восстановленных деталей металлопокрытиями



ГОСАГРОПРОМ СССР МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА им. В.П.Горячкина

На прапах рукописи УД!{ 113.004.67:669.018.25

САФРОНОВ Иван Исаегшч

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПН1НЦШЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКИХ ТРИБОТЕХНИЧЕСНИХ СВОЙСТВ ВОССТАНОВЛЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛОПОКРЫТШШ . •

Специальность - 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

/

{"<< о

Москва - 1991 г.

Работа выполнена в'лаборатории импульсной газовой, электроники и лаборатории электроискровой обработки материалов Института докладной физики АН ССГМ.

Научный консультант - Ю.Н.Петров, академик ССРМ, заслуженный деятель науки и техники ССРМ, доктор технических наук, профессор

А.В.ПОЯЯЧЕНКО

Н.Н.ДОРОЖИН

А.И.СВДОРОЗ

Ведущее предприятие - ВНИИВЦД "РЬвдеталь".

Аатош^ера№)ьзо"слан " " _г. Защита состойся " /^Са/ [ у__ 1991 г. " " часов на заседании специализированного совета ДЛ§0.12.01. Московского ордена Трудового Красного Знамени института, инженеров сельскохозяйственного производства им. В. П. 1Ьрячкина. .

Отзывы на автореферат в;двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу:; 127550, г.Мэсква, й-550, ул.Тимирязевская, 58, ученый совет МШЩ

Официальные оппоненты":

- доктор технических наук, профессор, лауреат пречии Совета Министров СССР ' (г.Мэсква;-

- чл.-корр.АН БССР,-доктор.технических наук, профессою, лауреат премии Совета

. Шнистров*СССР Ь.Шйск). - .

- доктор технических наук, профессор', (г.Москва)

Ученый секретарь .

специализированного совета —--

кандидат технических наук,

доцент -.------ » Н. А. Очковский

\ 0БИ1ДЯ ХАРАКТЕРНО ТИКА РАБОТЫ

"'| Актуальность проблемы. На современном этапе развития сельского яцийхрзяйства происходит его дальнейшее техническое перевооружение и насыщение высокопроизводительной и энергонасыщенной техникой. Эффективное использование этой техники, обеспечение достаточно высоких показателей надежности - актуальная народнохозяйственная задача.

Основными задачами являются разработка и внедрение в производство индустриальных методов к технологических процессов централизованного и высокоэффективного восстановления деталей машин, соответствующего оборудования: и новых электродных материалов для этих целей. При этом разрабатываемые прогрессивные технологические процессы долякы обеспечивать получение эксплуатационных характеристик восстанавливаемых деталей (износостойкость, усталостная прочносгь.удар^ ная вязкость), не уступающих соответствующим показателя;.! деталей основного производства. Поскольку электрофизические технологии формирования металлопокрытий включают комплекс сходных физико-химических и механических явлений, протекающих в покрытиях и в основе об -рабатываемой детали, то технологические принципы формирования высоких триботехнических свойств покрытий должны быть общими л рассматриваться на основе единой теории. -

Необходимость проведения работ в этсм направлении диктуется тем,

что срок службы восстановленных детален оказывается в ряде случаев нлхе планового. Например, по данным реда исследований,срок их службы, по сравнению с новыми, составляет лишь 50-555? вмсото 80Д. Поэтому очевидно, что разработка и внедрение новых принципов подхода ■ к выбору критериев в сценке формирования структура с высокими три-ботехническим! свойствами, обеспечивающими уменьшение потерь при из-■ носе и трении, остается одной из наиболее актуальных проблем, гребущих своего решения. ' " В диссертационной работе эта проблема решается путем создания технологических принципов и приемов .по формированию структуры покрытий с высокими триба техническими свойствами.

Актуальность данной проблемы подтверждается постановлением Совета .Министров СССР за ,'ё 1035 от 04.10.84 г. "О мерах по дальнейиа-му расширению производства и восстановления деталей и'изделий с упрочняющими покрытиями к автомобиля?-!, тракторам и с.-м.машинам на 1985-1930 гг."- - •

Цель работы. Повышение послеремонтного ресурса деталей посредством рационального легирования и согласования временных параметров технологического процесса восстановления с его кинетикой внутренних фазовых превращений.

Объектом исслздовяний- служили детали движителей тракторов Т-54В, Т-54С, Т-70С, МТС "Беларусь", автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53, леыехи плугов, лапы культиваторов, кожи силосоуборочных, зерноуборочных комбайнов, косилок и'каток,, изготовленные из различных конструкционных сталей и чугун ов.■

Научная новизна. В результате выполненных исследований и проведенных экспериментально-прикладных работ к новым можно отнести следующие положения диссертации: ■ '

- предложена модель процесса формирования металлопокрытий, определена структурная схема управления кинетикой' образования 'физико-механических свойств восстановленных деталей, контролирующим звеном которой является отношение карбидообразущих элементов к углероду [82, 8б] ; ,

- разработаны технологические приемы формирования структуры металлопокрытий с высокими триботехническими свойствами на изношенных поверхностях деталей узлов трения [82, 86, 114];

- - разработана «"экспериментально подтверждена система параметров оценки эффективности технология металлопокрытий,включающая микроструктуру и фазовый состав, строение карбидных, боридных фаз,степень легирования, отношение нарбидообпазующих элементов и их сродство к углероду, оптимальные пределы раскислительных и шлакообра-зующих элементов [1-42];

- установлена и описана в-критериальной форме в соответствии с физической сущностью процесса взаимосвязь энергетических и технологических его параметров со'свойствами металлопокрытий [II, 14,15, 19, 29, 32, 39, 43-45, 43-49 , 51, 53 , 61, 71, 76 , 80 , 82 , 85,86,93, 94]; * '

- разработаны математические модели комплекса взаимодействий входных факторов, определяющих технологический процесс для 'оптимизации выходных свойств металлопокрытий [49,54, 55, 72-74,76,88,89];

- разработаны основные положения рационального легирования металлопокрытий, позволяющие получать-гашу износостойких- электродных материалов, флюсов, новизна которых защищена 20 авторскими свидетельства,ш, установлено рациональное отношение карбвдообразухщих элементов к углероду с точки зрения создания износостойкости структура' покрытий; показано, что при формировании структур на основе таких карбццообразующих элементов,как хром, вольфрам, титан, ванадий, молибден, величина этих отношении-должна бить в пределах 2,24,5; 0,5-1,5; 0,3-0,95; 0,3-1,2; 0,3-1,3 соответственно [80,82, 86, 87, 90-УЗ, 102-109];

- установлены закономерности формирования высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита на стально;; поверхности детали при

повышенной ударной вязкости, износостойкости и стойкости к поротре-щинообразованию [97, 107];' .....

- на основании решения уравнения теплопроводности получено выражение для определения глубины проплавленш основного металла, которые используется для определения зоны термического влияния и-количества легирующего материала на единицу длины металлопокрытия,что позволило разработать ряд'способов и устройств для формирования износостойких покрытий [86, 115];

- предложена двумерная функция распределения частиц по массе и высоте в меаэлектродном пространстве для образования легирующих смесей с однородным гранулометрическим составом [73];

- установлены закономерности формирования износостойких металлопокрытий для знакопеременных нагрузок в условиях абразивного изнашивания, показано, что оптимальный состав структуры покрытий состоит из 30-35? карбидной фазы, или смеси карбидной и боридной" фаз карбидообразумцих элементов, равномерно распределенной в аустенит-но-мартенситной структуре [80 , 82,' 86, 114];.....

-установлено, что повышение производительности- технологического процесса металлопокрытий изношенных деталей в 1,5-2,0 раза ~и получение однородной по удельному ж фазовому составу структуры при использовании ультразвука обусловлено стабилизацией строго опреде--ленных параметров ультразвуковых колебаний в сварочной ванне [84,88, 99, 122]; - ........

- установлено, что' ударостойкие~и износостойкие покрытия в зависимости от условий эксплуатации могут иметь, разные то составу " ' структуры: аустенитно-маргенситную, троосто-бейнитную, бейнито-фер-' ритную и соответственно-20, 25 и ЗЕ$ карбидов карбидообразующих элементов [86 , 91, 92 , 95]; " ■ ■-•■■. у- '

- определены закономерности" изменения физико-механических

'свойств металлопокрытий от-условий~их формирования. Показано, что влияние энергии импульса при электроискровом наращивании (ЭИН) на величину роста и распределение растягивакщих напряжений по глубине наращиваемого'слоя значительно меньше по- сравнению с длительностью обработки, которые имеют тенденцию к затуханию по глубине и переходу из растягивающих в сжимающие [19, 26,, 29, 52,-85];

- установлены особенности образования карбидов иборидов переходных металлов при формировании упрочняющих покрытий. Показано,что содержание углерода и бора в покрытии после электрогазопорсшковой наплавки (ЭГПН) и автоматической элекгродуговой широкослойной нал-, лавки (АЭШН) должно быть таким, чтобы обеспечить требуемое количество карбидов, боридов, а количество переходных металлов в покрытиях таково, чтобы весь углерод и бор был связан в наиболее износостойкий карбцц или карбоборид данного элемента [91,92,95];

- предложен критерий для оценки износостойкости металлопокрытий в условиях абразивно-ударного изнашивания, позволяющий определить работоспособность нанесенного слоя по отношению карбидообра-зугацих элементов к углероду и степени легированности [86];

- впервые сформулированы и определены условия формирования покрытий при мелкокапелыюм и струйном переносе металла на поверхность детали [62, 102].

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются не только положительными результатами стендовых, промышленных испытаний, но и непосредственно эксплуатацией на крупных ремонтно-восстановительньгх предприятиях республики и за ее пределами (Дубэсарь, Криулень, Хынчешть, Яловень, Новомосковский завод по ремонту дорожно-строительных машин.Тульской области, п/я М-5093 и др.). - ■

Практическая"ценность работы состоит в создании базы душ эффективных технологий по восстановлению изношенных деталей узлов трения автотракторной к сельскохозяйственной техники упрочняющими металлопокрытиями. "

Полученные научные результаты и обобщения об электрофизических процессах,- происходящих при покрытиях,износостойких материалов, послужили основой для разработки:

- методики эксплуатационных испытаний -восстановленных деталей узлов трения сельскохозяйственной техники при разных почвенных и рельефных условиях [86];

- методики расчета глубины пронлавления основного металла с учетом предельно допустимой величины присадочного материала [112] ;

- методики расчета движения заряЭкенных частиц в переменном электрическом поле [73];

- способа стабилизации ультразвуковых колебаний в сварочной ванне [99];

- способа соединения конструктивных элементов склеиванием [ИЗ]; ■ - - оригинального электрохимического способа очистки .технических

вод в ремонтном производстве [123]; - ......

- установки ОКС-26284 для комбинированного металлопокрытия поверхностей деталей с разными водами износа [III, 112];

- установки 0КС-26254 для процесса восстановления изношенных крупногабаритных деталей автотракторной и сельскохозяйственной техники [59 , 60 , 64, 100];

- установки ОКС-26266 для АЗШ с использованием ультразвукового поля [95, 119];

- оригинальных составов для покрытий, обеспечивающих увеличение износостойкости восстановленных деталей в 2-8 раз по сравнению

с существующей технологией восстановления [96 - 98, 103, 106107, 109, 112];

- оригинальной шахты порошковой проволоки для восстановления деталей, работающих в абразивной среде [104, 118];

- оригинальных керамических флюсов для металлопокрытий ГЮ2, 105].'

Полученные результаты представлены в диссертации как научно обоснованные технические и технологические решения по разработке комплексных технологий по формированию металлопокрытий с высокими грибогехническими свойствами, отвечающими условиям эксплуатации,внедрение которых имеют важное значение для народного хозяйства fl -86]. Материалы, диссертации могут служить основой для широкого использования не только в ремонтном производстве, но и'в промышленности при изготовлении деталей узлов трения с высокой износостойкостью [44]. " .....

Реализация результатов работ в ремонтном производстве заключалась в производственной отработке технологии, широкой опытно-промышленной проверке и испытаниях упрочненных tt восстановительных деталей, создании проектной, технической документации и внедрении раз-, работок на предприятиях АПК 1Ъсагропрома СССР и других отраслей.Способы металлопокрытий, оборудование, устройства и электродные материалы, разработанные автором, использованы на авторемонтном заводе Je I, заводе "Молдгидромаш", центральной базе технического- обслуживания "Кишиневтранс", ремонтном филиале Уе 1-"Молдавторемонт", филиале 'ih 3 "Кишиневтранс", в колхозах Кэприяна, Пэнэшеи^ Стрэшенско-го района, Суручень Яповенского района, XX партсъезд Хынчешгского района, Дубэсарской, Криуленской, Орхейской, Яловенской РСХТ,заводе "Молдавкабель", Новомосковском заводе но ремонту дороано-отрои-тельных машин Тульской области, предприятии п/я М-5093,- 643 СИИРО я на других предприятиях. В народном хозяйстве нашли-применения 5 авторских изобретений на способы', устройства и электродные материалы, флюсы и порошковые легирующие составы. .......

К настоящему времени годовой экономический'эффект от внедрения результатов работ составляет 2 млн 304 гас.руб.

В учебном процессе Кишиневского сельскохозяйственного института и Кишиневского политехнического института при изучении технологии металлов используются методические пособия,посвященные упрочняющим покрытиям и формированию износостойких сплавов/ ......

Апробация работы. Основные полоаения и результаты научных исследований докладывались начиная с 1964 г. на 30 всесоюзных, республиканских и мездународных конференциях, научно-технических совещаниях, научных семинарах, в тем числе: на НТК сельскохозяйственно-

го'и политехнического чнститутов (г.Кишинев, 1964-1985 гг.), Уфимского (г.Уфа, 1977-1980 гг.) авиационного филиала' московского технологического института ; на Международной конференции стран-членов СЭВ "Ремдеталь-83" (г.Киев); Всесоюзном научно-технической семинаре Киевского (г.Киев, 1985, 1986 гг.) института проблем ли?ья АН УССР и'Всесоюзного научно-исследовательского института восстановления изношенных деталей (ВНИИВИД).

Результаты работы докладывались и получили одобрение) на объединенном научно-техническом семинаре лаборатории '- электроискровой обработки материалов, лаборатории электрохимической размерной обработки металлов, лаборатории гальванических покрытий ИПФ АН ССРМ; на' заседании научно-технического совета НПО "Молдсельхозтехремонт"; на объединенном научно-техническом семинаре кафедры ремонта ■ и долговечности машин и кафедры материаловедения Московского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров сельскохозяйственного про-изводства-им.В.П.Горячкина; ВНИИВИД "Ремдеталь". , -

Публикации. Основные положения диссертации в форме научного доклада^опубликованы в 3 монографиях, двух брошюрах, 166 статьях, 25 авторских.свидетельствах, в 7 заключительных отчетах. - ••

Структура и объем работы. Диссертация в форме научного доклада состоит из '5 разделов и содержит 33 страницы машинописного " текста, в том числе "15 рисунков, 4 таблицы,- списка основных опубликованных работ 123'наименований." ' На'-защиту выносятся;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по формированию износостойких покрытий при ЭИН, ЭШН, АЭ1Шс рациональным легированием сварочной ванны г • ' . • --'исследования связей структуры и физико-механических свойств

металлопокрытий и определение оптимальных режимов формирования с заданными свойствами; ' .......

- исследование трибогехнических-свойств пар трения, восстановленных и упрочненных ЭШ,"ЭГШ, АЭШН;

- разработка электротехнологий и принципиально нового оборудования и электродных материалов, флюсов для ЗИП, ЭГИН, АЭШН как методов восстановления и упрочнения; .......

- результаты внедрения и"технико-экономической оценки разработанных технологических процессов и оборудования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Классификация электротехнических процессов

и опии,газация выбора метода и общего определяющего фактора при формировании структуры покрытий с высокими триботехническими свойствами

Общая тенденция современного машиностроени заключается в увеличении номенклатура деталей из специальных сталей и твердых сплавов. Это вызвано требованиями научно-технического прогресса, когда нагружснность деталей непрерывно возрастает,-а эксплуатационные требования к ним повышаются. Среди процессов упрочняющей и ремонтной технологии особое место принадлежит электротехнологическим процессам. Последние обладают широкими возможностями изменения режима нанесения покрытий.

.В технологических условиях восстановления и упрочнения материал покрытия может испытывать коренные изменения своей кристаллической структуры, мотет плавиться и даже испаряться. Поэтому целесообразно общий комплекс состояний материала разделить ' на два диапазона, в пределах которых будет правомерным использование моделей. Для железоуглеродистых сплавов такое разделение удобно провести на диаграмме их состояний (рис.1). •

Шделенные диапазоны состояний позволяют провести и группировку технологических способов в зависимости от структурного и (фазового состояния материала в технологической зоне восстановления; Каждой из этих групп способов соответствует характерная область физических процессов в материале деталей. И тогда анализ процессов, характерных для той или иной группы, можно провести на примере одного типичного представителя, йлесте с тем видно, что третья группа является наиболее общей, поскольку материал в процессе восстановления пробегает состояние, характерное для'первых двух групп,т.е.опи-'сание состояний можно провести ■ на примере- способов, входящих в третью группу. Причем типичными будут различные варианты наплавки и упрочнения, на долю которых приходится 70 и 10% объема восстановительных работ. Последовательность превращений по мере перехода" материала из состояния максимального возбужденияв конечное состояние будет представлять собой и своеобразную програшу проведения исследований физико-механического' комплекса'явлений, протекающих в технологической зоне-восстановления-(рис.2). Для эффективной оценки составных частей технологического процесса покрытий и последовательности формировании физико-механического комплекса износостойких покрытий в зоне восстановления разработана технологическая 'модель; в основу которой положены: проектируемые свойства - технология про-

цесса покрытип-структуро-покрытий-скорректируемые свойотва

металлопокрытия (рис.3).

Согласно приведенным вше представлениям, кинетика формирования структуры покрытий контролируется энерготехнологическими нагрузками (перенос массы, энергии импульса, дуги и т.д.). Следует заметить, что наиболее важная группа электротехнологических' процессов наращивания металла основана на переводе материала в расплавленное состояние (рис.1). На этой стадии проходят такие процессы, как формирование- химического состава наращиваемых сплавов,важнейшие технологические приемы воздействия путем легирования, модифицирования,обработки ультразвуком и т.д. И хотя химический состав в большей степени определяет свойства наращиваемого сплава, выбранное легирование не всегда способно обеспечить получение оптимальных свойств. ■

Основная задача формирования химического состава .структурных составляющих в жидком состоянии и в последующих состояниях состоит в том, чтобы определить общий определяющий фактор,■изменение' которого приводило бы к качественно новому заданному составу, т.е. меняло его строение и химические, фазовые характеристики заданных величин. Наиболее универсальным фактором, определяющим закономерности формирования ■ структуры ' химического -и фазового состава металлопокрытий при электротехнологических процессах;'следует считать отношение карбидообразущих элементов и их' сродство к углероду (М/С,ат$Х

С позиции поставленной в работе задачи - формирование износостойких металлопокрытий при восстановлении и "упрочнении деталей с.-х. техники наибольший интерес представляют теоретические и прикладные разработки по ЭШ, ЭГПК, ,АЭШ1.

прогрей: и оецая методика ис следования:

Анализ состояния"вопроса и теоретические разработки в области ЭИН, ЭГПН и АЭШН позволили установить: "

- возможность-повышения послеремонтного ресурса деталей; • -

- отсутствие системных и комплексных исследований ' но формированию металлопокрытий с рациональным легированием карйидообразующими элементами, изучению работоспособности-пар трения автотракторной и с.-х. техники, восстановленных ЭШ, ЭГШ, АЭШ по различию] колгр-ыатериалам.

В результате теоретического анализа и статистической информации, полученных по указанным выше процессам, в работе поставлены следу щио задачи:

I. Тооргтичисаи и эксаергслсышхно исследовать процессы ЗИП, ЭП01, как методы восстшюилонкя деталей с.-х. техники, шзра-

2. Исследовать механизм формирования покрытий на деталях с.-х. техники при ЭИН.

3. Изучить механизм стабилизации дугового разряда и управление коротким замыканием и длинным горением дуга при указанных выше процессах посредством стабилизирующих присадок.

4. Разработать и определить оптимальные параметры по формированию металлопокрытий с заданными свойствами путем мелкокапельного и струйного переноса.

5. Разработать технологические приема регулирования свойств покрытий и иегодику расчета формирования нанесенного слоя без трещин на чугунной подложке'.

6. Обоснование возможности формирования структуры покрытий на изношенных поверхностях деталей с.-х. техники с минимальным износом, оптималъньш комплексом физико-механических свойств при рациональной системе легирования из карбидообразующих элементов с использованием аустенитно-образущих компонентов.

7. Исследовать 'трибо технические и другие физико-механические свойства узлов трения, восстановленных указанными аыше процесса!,га.

8. Оценить ресурс и надежность деталей типа "вал", восстановленных по разработанным процессам, проведением эксплуатационных испытаний. • ■ ...

9. Внедрить новые технологические процессы в производство и дать их технико-экономическую оценку.

Последовательность решения этих -задач представлена на рис.4.

ЭИН, ЭГПН, АЭШН осуществлялись с применением электродных материалов, ■ порошковых составов, на железной основе, флюсов, разработанных автором. В качестве объектов восстановления выбраны детали типа "вал" и "плоскость", изготовленные из различных марок- стали и ■ чугуна. Исследованиями предусмотрено установить влияние предлагаемых способов восстановления на микроструктуру¿фазовый и химический состав покрытий и основного"металла, поверхностную твердость, плотность (пористость) покрытия, 5ТВ, остаточные напряжения,износостойкость и усталостную прочность деталей с покрытиями. .....

Изменяемыми параметрами процессов ЭИН, ЭГПН, ЛЭШН были: толщина покрытия, глубина противления ОН, 'система легирования, удель-' ный вес карбидной фазы, удельная мощность и врет процесса покрытия. Общим изменяемым параметром для этих процессов служил "■ химический состав электродного материала. Металлографическое,рентгеноструктур-ное и химическое исследования проводились совместно с КПМ, ИПД АН УССР. ' " . . ':

Триботехническле свойства пар трения, восстановленных по указанным технологиям, оценивались при работе покрытий по различным

контрматериалам: чугуну, стали, броцзе, цеску с глиной и другим смесям, путем проведения износних ис-пытанк^ на машинах трения,стендах, эксплуатационных испытаний. Исследования проводились в лаоора-ториях ИПФ АН ССРМ, КСХИ, ремонтных заводах республики и райсельхоз-технике (РСХТ) республики и за ее пределами.

Разработка технологических процессов восстановления и упрочнения автотракторных деталей типа "вал" проводилась на основе результатов исследований. Детали машин, подвергаемые восстановлению, были классифицированы на группы по конструктивно-технологическим признакам: геометрия поверхностей, величина и характер износа,термическая обработка, требования к толщине наращиваемого слоя и его механи ie-екпе свойства, условия и работа при эксплуатации,

сксплуатацнотше испытания восстановленных деталей проводились в разных регионах с различными рельефом и почвой. "Разработанная на основе выполненных исследований техническая документация передана предприятиям по их заявкам. Оценка экономической эффективности разработанных технологических процессов проведена в соответствии с методикой, разработанной АН СССР, и методическими указаниями проблемной лаборатории АН ССИ яо экономике и организации с.-х.производства. Частные методы представлены в соответствующих .публикациях автора.

2. Теоретические и экспериментальные исследования по электроискровому наращиванию

2.1. Кинетика переноса частиц с анода (электрода) на катод

(деталь) и формирование толщины слоя на этапе легирования

Из условий формирования оптимальных покрытий за предельно допустимые соотношения ыевду толщиной покрытия и температурой плавления материала электрода принят коэффициент удельного удлинения и термического напряжения:

d =

ЕоСТ

1-Я ; U)

где £ - удельное удлинение; d. - коэффициент линейного удлинения материала анода; /И - число 'Пуассона; Е - модуль упругости; Т- температура, значение которой может бить получено по формуле

ТО

т =

Ор(41Га.±)3/2

W

(3)

где '.V - энергия источника; С - теплоемкость; Р - плотность; К -радиус-вектор точки наблюдения; й. - коэффициент температуропроводности.

Уравнения (I) л (2) показывают, что существенное влияние термических напряжении на разрушение анода (т.е. на перенос) в рассматриваемом случае мояет наблюдаться у материалов, имеющих высокий модуль упругости и относительно высокий коэффициент теплового расширения [Ю-15, 18-20, 22, 23, 25, 26, 29, 35, 42, 58, 85].

Характер распределения перенесенного материала с анода на катод при формировании необходимой толщины наращиваемого слоя из различных .материалов анода представлен на рис. 5. Расхождение с теоретическими расчетами составило 10-13$.■Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что толщина наращиваемого слоя при электроискровом восстановлении изношенной поверхности детали зависит от состояния ЗТЗ в аноде, которое растет с ростом' модуля упругости, температуры и коэффициента линейного расширения. ' '

2.2. Структурные и фазовые строения электроискровых покрытий .

. Установлено, что карбидная фаза титана, циркония и ниобия.кристаллизуется в решетку ГЦК. Исключение составляет фаза из диборнда титана, кристаллизующегося в ШУ решетку [12, 19, 23].Параметры решетки карбидов титана, циркония, ниобия и диборвда титана увеличиваются соответственно на 0,7; 0,4; 0,7; 2,6$. Увеличение их параметров, вероятно, объясняется образованием твердых растворов внедрения [20, 25, 27, 29, 30]. При наращивании слоя твердым сплавом Т15К6 выявлена возможность получения структуры с износостойким карбидом типа ^гС Все эти особенности следует учитывать при рациональном легировании покрытий. Шказано, что по глубине слоя концентрация элементов снижается (рис.6). Характерно, что в поверхностном ' слое, обработанном карбидом ниобия, концентрация азота составила лишь 0,72$, а при наращивании карбидом хрома концентрация достигла 2,Шеющееся различие в насыщенности покрытий " азотом объясняется более высоким сродством хрома к азоту 29 '. При покрытии образцов электродами из карбида хрома с 15$ никеля ■ ■ концентра-; ция хрома в покрытии растет с увеличением энергии разряда и уже при 4-5 Дн достигает 73,86$. При использовании соединений циркония с

углеродом и бором концентрация циркония в покрытии при разной энергии разряда была разной. Гкзличие концентраций циркония в покрытиях, вероятно, объясняется разной степенью сродства углерода и бора к кислороду воздуха £8-15, 30].

Бззюмируя, можно сказать, что структурный и химический состав покрытий определяется главным образом составом материала анодаире-жимами технологического процесса,

2.3. Зональное'строение* электроискровых покрытий

«г

* ,

Мзгаллопокрыгня по глубине гмеют зональное строение, как по структуре, так и по твердости. Твердость слоя взаимной кристаллизации после обработки электродом из карбида титана составляет 175132850 кг/мм^. Первый и второй диффузионные слои имеют-твердосгь 2200 2250 и 1320-1370 кг/мм^ соответственно. При этом микроструктура слоя взаимной кристаллизации состоит из карбидной и мартенситной структуры, слой диффузии - из аусгенитно-маргепсигной структуры с вкраплением дисперсных карбидов титата [10, 15, 20]. Эти особенности в строений структуры следует учитывать при разработке технологии восстановления и упрочнения деталей небольшой металлоемкости до 0,51,0 кг.

2.4. Связь параметров электроискровых покрытий с некоторыми физико-мехаиическши свойствами

При электроискровом покрытии электродами из тугоплавких соединений во всем рассматриваемом диапазоне удельной длительности обработки в поверхностном слое возникают -растягивающие напряжения,которые на границе слоя взаимной кристаллизации переходят в сжимающие (рис.7). Величина напряжений и глубина их распространения зависят' от длительности и энергии процесса.обработки [22, 35, 42, 49,58,63].

Существенное влияние на- усаалостнуы прочность покрытий • оказывает химический состав электрода. Так, если слой на изношенных поверхностях деталей формировался с карбидами титана, циркония и ди-борида циркония, усталостная прочность их составляла 22,3, 21,3: 21,0 кг/мм2, а при нанесении слоя с карбсборидами, диборидами тит;.--. на и сплавом TI5K6 эти характеристики равнялись 19,3, 16,3, 17,3 кг/мм2. Такое различие усталостной прочности покрытых образцов разными электродами - можно объяснить наличием тех или иных внутренних напряжений [136]. • '

Ш. ударную вязкость искровых покрытий также оказывают существенное влияние материал электрода, энергия разряда и другие характеристики (рис.8/ [II, 20, 27, 29, 31, 33].

Испытание образцов после ЭИН электродами из боридов, карбвдов титана, циркония, ниобия и хрома на гидроабразивную стойкость показало, что она в 3-3,5 раза выше по сравнению с эталоном ст. 45 (рис.9) [27, 29, 33].

Вззюмируя, можно'рекомендовать необходимые электродные материалы и оптимальные параметры для ЭИН износостойких покрытий с максимальной усталостной прочностью при напряжении 200 В, удельном времени обработки 3-4 шн/см2,емкости 400 мкФ, индуктивности 53 мГн, активном сопротивлении цепи 15 Ом..Эти рекомендации подтверждаются обширными исследованиями [I—10, 15, 19, 23, 24, 86J.

3. Теоретические и экспериментальные исследования

электрогазопорошкозой и электродуговой широкослойной наплавки с легированием сварочной ванны

3.1. Ограничение тепловой мощности дуги

На основе общей теории тепловых процессов при сварке и с учетом работ по металлопокрытиям [59, 60, 62, 63, 66, 68, 75, 76, 80, 82, 85, 115] установлена минимальная глубина проплавления в

зависимости от изменения количества порошкообразного присадочного металла ftp >которую можно определить по уравнение

Вт

Тпл а^рь ' ■ (4)

где о1 - коэффициент теплопроводности основного металла; Тв - средняя температура сварочной ванны; Т - температура плавления основ. -Ь •

ного металла; х - длительность процесса; - время взаимодействия металла сварочной ванны с основным; I» - длина участка наплавки; р - плотность основного металла. - ■ ■ -Анализ экспериментальных данных и уравнения (4) показывает,что с увеличением количества присадочного" металла, подаваемого на единицу длины наплавленного валика, снижается глубина проплавления Ом.

Проведенные эксперименты позволили разработать методику- -сепарирования легирующего" порошка по массе частиц и ограничить тепловую мощность дуга. Предложена формула .распределения частиц но массе

■ а т2^)2'

где ?СМ) - вероятность подъема частицы; ГП - масса-частицы; С}-за-ряд; со - круговая частота; с - напряжение электрического паи.

13

3.2. Формирование высокопрочного чугуна при электродуговой широкослойной наплавке на чугунной поверхности изношенной детали

Теория и практика показывают, что восстанавливать изношенные детали,, изготовленные из чугуна, намного сложнее, чем стальные.Это объясняется рядом причин. Во-первых, наплавка сопровождается интенсивным локальным нагревом, во-вторых, чугун обладает пониженным (по сравнению со сталью)' сопротивлением действию термических напряжений, вызванных неравномерностью нагрева. В-третьих - разноименнобть металла основы (чугун) и покрытия (сталь). '

Бели восстанавливать чугунные детали новыми присадочными материалами (а. с. 551146, 1291338), то опасность возникновения очагов разрушения (трещин) будет локализована в околошовной зоне (взщ)» (рис.10). Приводя анализ температурного режима в этой зоне,куда поступает тепловой шток Л^ со стороны контактирующего с ней слоя (толщина Ь0) жидкого металла сварочной ванны, было показано,что тепловая обстановка в рассматриваемой зоне определяется соотношением между характерными для электродуговой наплавки потоками энергии Ф.^ и массой присадочного материала фт. Оптимальное значение данного параметра К0 = фс}/Фт (установлена путем обработки экспериментальных данных), при котором достигается качественное формирование ВЧ с шаровидной формой графита (отсутствие трещин и надежное сращивание), оказалось вполне определенным и -заключенным в довольно -широком диапазоне К0 = (2,7+0,3) ВДж/кг (рис.10). Отметим также, что при дефиците массы присадочного материала Фт (область II, рис.10) появляются трещины в наплавленном металле.

Таким образом, решение рассматриваемой задачи позволило сформировать (в соответствии со структурной схемой управления,представленной' на рис.2> высокопрочный чугун с шаровидной формой графита путем введения в технологическую зону восстановления дополнительного потока массы

3.3. Мзлкокапельный и струйный перенос металла при злекгродуговой широкослойной наплавке

Вопрос управления длительностью горения и короткого замыкания дугового разряда играет существенную роль при формировании качественных металлопокрытий. Разработанные порошковые составы позволили управлять кинетикой плавления электродного материала и формировать мелкокапельный и струйный перенос металла [б8, 11й].

Таблица I. Состав и строение карбидной фазы при электрогазопорошковой наплавке

Материал покрытия Содержание элементов, % О/С, ат.% Тип карбида

.0 сг

4Х 0,39 1,0 0; 59 Ре3С

4X5 0,38 5,6 0,39 ' Ре3С+Сг7С3

4X10 0,39 9,98 5,85 Сг>С3

8Х 0,70 0, 96 0,36 . Ре3С

8X5 0,86 4,7 1,26 Ре3с

8X18 1,0 19,45 4,5 сг7с3

Таблица 2. Тип и износостойкость карбида при электрогазопорошковой наплавке ' ......

Состав покрытий, % О/С. ат. % Тип карбида Коэффициент износо-

С ■ С г стойкости

0,69 0,76 1.0

14,35 17,80 25,0

4,80 .

5,41

5,30.

Сг23°6

•С^23С6 Сг23С6

1,3

1,81

1,85

4. Выбор системы легирования сварочной ванны при

электрогазопорошковой и электродуговой широкослойной наплавке из основных карбвдоооразующих элементов

4.1. Экспериментальное исследование карбидной и боридной фаз металлопокрытий

Полученные результаты подтвердили достоверность концепции отношения карбидообразунцих элементов к углероду (Ц/С, ат„#) и тенденцию перехода от менее износостойкого цементина к более износостойким специальным карбидам и боридам как наиболее универсальным фактора?»! оценки при формировании'химического состава структурных составляющих покрытий (табл.1) [86,• 90-92, 95, 122]. ...... .......

Полученные оптимальные отношения (М/С) для' " двухкомпонентннх систем легирования позволили использовать'теоретические положения'и предложенное математическое обеспечение по рациональному легированию покрытий другими системами из карбидообразующих элементов [90 -92, 95, 114].

Установлено, что при равном количестве однотипных карбидов в покрытиях износостойкость их была близкой, даже если степень их легирования отличалась.. Так, увеличение содержания хрома в наплавленном металле от' 14,35 до при наличии 0,7-1,0$ углерода не приводило к повышению износостойкости (табл.2). Эти данные однозначно свидетельствуют, что избыток хрома идет на легирование ферритной (разы, упрочнение которой невелико и поэтому существенно не повлияло-на рост износостойкости. Наибольшей износостойкостью в этом ряду обладают кубические хромистые карбиды типа C/^Cg f13-4^'

Анализ полученных данных показал, что изменение износостойкости в значительной степени также "ависит и от типа легирующего элемента (табл.3). Установлено, что износостойкость покрытий, легированных карбидами вольфрама, также зависит от степени их легирован-ности. Если в наплавленном металле (I) содержание вольфрама в карбиде составляло лишь 27,5/ь'и удельной вес карбидной фазы 9 г/см^, а количество карбидов к объему растворенного металла 7,$, то в наплавленном металле (2) их содержание составило 59, В, 16,0, 7,8/Ь соответственно. Следовательно, износостойкость наплавленных металлов (I) и (2) определяется строением и количеством карбидной фазы. Износостойкость металла (4) значительно выше, чем металла(3).благодаря исчезновению в последнем .карбида цементит,ыого -¡типа и наличию более износостойкого карбида типа Установлено ц^дае, что при одинаковом содержании в далфытиях .вольфрама увеличение содержания углерода от С,I до 0,7/'о приводит .к росту .количества карбидов в объеме растворенного метадда ;и .пседвдению износостойкости (табл.3) [8б].

4.2. Система' комплексного легирования сварочной ванны

Образование износостойких покрытий стало, возможным благодаря формированию рациональной системы легирования из карбидообразующих элементов с учетом их сродства к углероду и оптимального отношения (ЭД/С,ат./Ь) [90-92, 114]. При этом стало возможным использовать электродный материал с пониженным содержанием углерода (0,24-0,28>),что обеспечивает достаточную вязкость,-пластичность'и малую склонность к хрупкому .разрушению и абразивному изнашиванию-. Так, при легировании, сварочной ванны, содержащей 0,25-0,3^4 углерода, комплексом из J> хр,о;яа, 0,I5;i молибдена, 1,0$ марганца и 0,0£f6 титана достигается значительное повышение прочности и износостойкости при сохранении необкрдиыой величины пластических сеойств.

Установлено, что металлопокрытия, работающие з условиях при знакопеременных нагрузках и граничном греши, должны-иметь в своем составе не более 3U-3i5/i карбидной фазы. Наилучшей матрицей металло-

Таблица 3. Содержание элементов в. металлопокрытиях и тип карбида при электродуговой.широкослолной.наплавке......

Я п/п Содержание элементов в наплавленном металле а.ч.% НК2 кг/мм Тип карбида Содержание элементов"в карбидах Удельный вес карбидной фа- зы, г/см3 Отношение количества карбидов (в >) к объему -растворенного -' металла Коэффициент износостойкости

С V/ £ V/

I 0,10 2,0 1,30 195 М6с+М.23с6. 72,5 27,5 9,0 7,1 1,02

2 0,12 7,98 4,34 330 • и.гс 40,2 59,8 16,8 7,8 1,35

3 0,45 2,1 0,304 230 Ре3С+М6С 79,5 20,5 8,85 У 1,20

4 0,47 8,3 1,15 390 .37,0 63,0 11,76 10,8 1,70

5 0,55 8,62 1,022 475 м6с+м23с6 32,5 67,5 12,5 13,2 1,85

6 0,70 8,8 1,2 500 м6с+?,123с6 30,6 69,4 14,5 13,5 2,45 .

покрытий и этом случае является аустенитно-ыаргенситная с карбидами. При одинаковом количестве карбидов вязкость' наплавленного матсл-ла с ыартенситной матрицей вике, чем с аустенитно-мартеиситной (рис.11) [80, 82, 66, 114]. Показано, что с увеличением количества карбидов в покрытии коэффициент износостойкости растет, но не во всех случаях. Так, если с увеличением количества карбидов меняется его тип, то износостойкость покрытия мокет уменьшаться (рис.12).

4.3. Влияние сродства карбвдообиазуюцих элементов к углероду на образование фаз

Экспериментальные исследования и практика показали,что при наличии нескольких элементов в .покрытии в первую очередь образуется карбидная фаза элемента, обладающего наибольшим сродством к углероду (табл.4) [86, 114]. По степени увеличения сродства к' углероду элементы располагались в покрытии в следуэдем порядке; хром, вольфрам, ванадий. Поэтому в первую очередь образуются карбиды ванадия, затем циркония и т.д. Кроме того, карбидная фаза ванадия образуется в покрытиях'при достижении определенного отношения (Ц/С). Так, в покрытиях типа 5ХВ10& при содержанки 1,2 ванадия и отношении = 0,55 ат.% образуются карбиды ванадия У/С, в покрытии тшга У16Х13В12&2 при содержании 1,5$ ванадия, но с ыеиьиим У/С = 0,221, специальных карбидов ванадия не обнаружено. Такая ке закономерность наблюдается и дли вольфрамовых и хромистых фаз. Анализ результатов исследований покрытий с различным оодершнлем легирующих элементов показал, что чем больше отношение М/С для данного элемента, тем богаче его атомами образующие карбвды." Креме величины отношения {Д/С и степени сродства элемента к углероду, существенное влияние на тип образования фаз оказывает степень легирования [86, 114].

Установленные взаимодействия легирующих элементов при комплексном легировании сварочной ванны при ЭП1П и АЭШ позволили " решать технологические вопросы по управлению процессами комплексного легирования в зависимости от химического состава электродного и основного металла и выбирать наиболее реционалыше легирующие ком;: лексы с рациональным Ь'/О [114].

Полученные материалы использованы при разработке и оценке новых 'электродных материалов, флюсов"и легирующих составов для' восстановления изношенных деталей автотракторной и с.-х. техники. Полученные результаты получили удовлетворительное подтверждение производственными испытаниями и внедрением в производство [24, 2й, 32, 38, 40, 46, 49-51, 53 , 54 , 60 , 79 , 83-85, 87, 95].

Таблица 4. Физико-химические свойства металлопокрытий и отношение карбидообразующих элементов к.углероду при электрогсзоаорошковоы наплавке.

Номер наплавленного металла Тип наплавленного металла Средние результаты химического анализа двухслойной. наплавки ($) Сг с W С V С Тип карбида Отношение кат>-бидов(^) к объему раство-, репного' ï.ie талла Твердость, EV Коэффициент износо-о юности по объем/ Количество . ударов до га.з-вушенгл груза 3.1 кг

С | Сг W V а.т.%

Т 5Х4В10Ф 0,51 3,7 9,5 1,2 I, 67 Г, 22 0,55 w^c+vc . 5,8 715-730 1,83 106-120

2 9Х4В13Ф 0,85 3,5 12,8 1,0 I, 0 0,98 0,28 U2C+Lî6C 23,7 730-750 3,3 I03-II0

3 ' ' У15Х4ВПФ 1,5 3,4 10,5 1,0 0, 52 О,'47 0,16 М23С6 34,5 640-370 3,81 40

4 У10ХЮВ12Ф2 1,1 10,2 12,0 1,5 2, 14 0,71 0,32 wzc 25,2 50G-55CJ 5,2 345

5 У16Х13В12Ф2 1;6 13,0 12,0 1,5 I, 9 0,51 0,221 WAM^AjjCs 27,2 550-650 5,5 70

6 У16Х14ВП ' 1,48 14,0 10,8 - 2; 2 0,45 - М7С3 35,5 730-750 3,62 55-65

7 У16Х12В20 1,65 11,0 20,0 - I, 54 0,79 - W2C+M6C 44,0 800-850 6,7 30

8 У16Х4ВН- 1,6 4,3 10,5 - 0, 50 С, 43 - W^C-Ti-1 JQC^ b ¿о b 44,2 420-48С 2,75 300

5. Исследование физико-механических свойств покрытий

При исследовании процесса наплавки и упрочнения с рациональным легированием сварочной ванны новыми электродными материалами была поставлена задача изучить следующие физико-механические свойства: структуру и твердость, усталостную прочность, износостойкость,ударную вязкость, остаточные напряжения.

•

5.1. Сгукгура металлопокрытий

Эти исследования необходимы для оценю! новых электродных материалов, легирующих составов и флюсов, которые использовались при ЭИН,' ЭИШ, ЛЭ1Ш. Исследования показали, что структура покрытий, полученная при рациональном легировании сварочной ванны, более равномерна,' чем при наплавке электродуговой по винтовой линии без рационального легирования. При равной микротвердости карбидов разность между микротвердостью твердого раствора и эвтектикой у данной структуры наплавленного металла составляет 1630 МПа, а структура покрытий, полученная при электродуговой наплавке по винтовой линии без учета рациональности легирования сварочной ванны, 2050 МПа.Это объясняется тем, что матрица структуры покрытий с рациональным легированием обладает на 45-5$ большей прочностью [14, 18, 28, 34,39,50, 61, 76, 80, 82, 90-93, 114]. '

5.2. Исследования усталостной прочности образцов (деталей)

ч/

Образцы наплавлялись•и упрапялись ЭГПН.АЭШН, Э И Н. Эталоном служили образцы из ст.45, закаленные 184, и силовые валы гусеничных тракторов. Эталонные образцы наплавлялись электродуговой наплавкой по винтовой линии без учета рацион?.льного легирования сварочной ванны. Предшествующие исследования показали,' что увеличение Сп/0 приводит к получению мелкозернистой структуры (ЗГШ1, АЭ1Ш1), а уменьшение - к росту зерна [14, 24, 29,"32, 39, 44, 4У, 50, 52, 58, 63,84, 94, 96-98, 103-109, 116, 123]. Предел усталостной прочности образцов с покрытиями (ЭШ) равен 280 Ша, что на 25-3$ выше нормализованной ст. 45 200 МПа и на 15-2$ выше образцов с покрытиями (ЭГШГ (рис.13).

5.3. Внутренние остаточные напряжения

Установлено, что остаточные напряжения растягивающего знака снижают усталостные характеристики, а сжимающие, наоборот, увеличивают. Исследования показали, что при наплавке (ЭГШ) с легированием порошковыми смесями (а.с. 1е. 377221) в металлойокры'1'иях сжимающие напряжения увеличились на 45-5$ по сравнению с эталоном стЛбгШЧ Г .¡5,44,49,51,52,58,82, НС].

5.4. Износостойкость

Сравнительные испытания износостойкости наращиваемых слоев,полученных после ЭИН, ЭГЩ, АЭИН , изучались з паре с различными антифрикционными материалши. В качестве контрпар были взяты сплавы: СОС-6-6, БрС-30, СЧ-18, т.е. материалы, широко применяемые в парах трения автотракторных узлов. В работах [1,2,7,0,15,19,29,34,69, 75, 82,86,87,95,96,122]рассматриваются пути формирования износостойкой структуры наплавленного слоя, который бы отвечал условия:.! эксплуатации при ударно-абразивном изнашивании (с.-х.техника), где необходим комплекс из прочностных и пластических свойств.

На рис.14.показана износостойкость металлопокрытий пар трения.

ВъШОДц И РЖОШЩАЦЩ

1. В результате теоретического анализа и обработки статистической информации обобщены структурные особенности покрытий (ЗйИ,ЭП21 АЭШН), которые позволили'установить общие закономерности легирования сварочной ванны при вариации отношений карбидообразующпх элементов и их сродство к углероду во всем, диапазоне рационального легирования покрытий, проводимых в настоящее время.

Системная классификация структурных особенностей олоктротохно-логических процессов позволяет оптимизировать выбор легирующих систем для решения конкретной задачи или наметить пути создания принципиально новых электродных материалов, флюсов, исключая при этом неоправданные исследования [3, 10-12,14,15, 18-20,23,¿5,29,30,34,39, 41-43 , 45,49, 51-53 , 56 , 58-60,63,76,80,82,85 , 91-96, 102-109, 114116,122,123]. ' ■ '

2. Установлено, что термические напряжения могут быть использованы в качестве оценки соотношения между толщиной электроискровых покрытий и температурой плавления электрода (анода), что позволяет формировать требуемые свойства наращиваемого-слоя'и выбирать материал электрода тугоплавкого соединения. Показано, что структура и фазовый состав нанесенного моя Достаточно полно определяются составом электрода и средой. <3азы карбида титана, циркония и ниобия в покрытии кристаллизуются в решетку по типу грашщентрировашюго куба, исключение составляет покрытие из диборита титана, фазы которого кристаллизуются в ГЛУ решетку. Во всех рассматриваемых фазах наблюдается рост параметров кристаллической решетки на 0,7, 0,4, 0,7, 2,6$ по сравнению с равновесным состоянием. Изучено зональное строение микроструктуры и твердости. Наращиваемый слой соединяется с

основой посредством слоя взаимной кристаллизации, содержащего легирующие элементы [13-15, 18-20 , 22 , 25 , 26 , 27 , 29, 30 , 42, (£].

от

3. При формирован";! износостойких покрытий .из порошковых материалов с высокой экономической эффективностью и для достижения необходимых физико-механических свойств при восстановлении и упрочнении деталей с.-х. техники наиболее значительную перспективу представляй? теоретические и прикладные разработки по ЭШ, ЭГПН, АЭ1ПН.

4. Для формирования необходимой структуры при электротехнологических процессах (ЭШ, ЭГШ, АЭШН) металлопокрытий изучено и определено в широком диапазоне количественное отношение карбадообра-зукщпх элементов к углероду, величина .которых (в ат.%) для. хрома, воль&раш, молибдена, ванадия, титана, циркония, ниобия составила 2,¿¡-4,5; 0,5-1,5; 0,3-1,3; 0,3-1,2; 0,3-0,95} 0,2-0,85; 0,5-0,95 соответственно и тем самым позволило установить систему рационального легирования на стадии кристаллизации и полиморфных превращений, что дало возможность повысить износостойкость металлопокрытий в 28 раз и более [1-0, 10,15,19,20,24,25,29,57 , 58,60,61,68/Л,93,95 ].

5. Установлены и уточнены связи физико-механических свойств металлопокрытии с форшрухздш их факторами. Определено влияние энор-пг.! импульса у, длительности процесса при ЭИН на формирование внутренних кащикешгй. Растя::1,¡ваюцие иацряаения имеют тенденцию к загу-хак:со по глуоиие слоя и переходу в снимающие. Показано влияние химического состава материала электрода при ЭГПН,АЭШ на величину и характер внутренних напряжении. Дана оценка 'усталостной прочности и показана корреляция ее с внутренними напряжениями. Установлены корреляционные связи мегду твердостью, мжротвердостью структуры,ударней вязкостью, износостойкостью. Заработаны и экспериментально проверены уравнения осевых, тангеицкадьиых остаточных напряжений,усталостной прочности, износостойкости и твердости [11,-12,14у15,19, 20, 29, 35, .39, 19, 51-55, 58, 63, 72, 76, 80, 82]'.

6. Определены корреляционные связи между тепловой мощностью дуги и количеством присадочного порошкового материала,влиящих на глубину проплавления основного металла (ПОМ)'. Показано, что с.увеличение?,1 количества порошка, подаваемого в сварочную ванну, резко снижхется глубина ПСг,'.. Полученное коррел.яционное уравнение позволило глубже раскрыть влияние энергетических и технологических харак • теристик процесса на взаимодействии основного и присадочного материала, что позволяет управлять минимальной глубиной НОМ путем подачи рационального объема присадочного порошка и изменением геометрических параметров сварочной ванны [59, 60, 62, 63, 66, 68, 75, 76,

80, 32, 85, 115].

7. Установлена корреляционная связь мезду составом присадочного легирующего материила и свойствами покрытий, положенная в основу оценки рационального расчета системы легирования карбпдообразующи-

ми элементами. Получено уравнение расчета безотказной' работы восстановленных деталей движителей автотракторной и с.-х.техники. Показаны эффективность и рациональность обобщенной функции полезности при оценке общего технологического процесса по совокупности качеств покрытий [82, 86, 115].

8. Приведенные исследования по формированию типа карбидов в покрытии показали необходимость учета влияния на износостойкость покрытий сродства карбидообразунцих элементов к углероду.Отмечено,что если количество элемента с меньшим сродством значительно превосходит количество элемента с большим сродством к углероду, то появляются карбиды, элементы которого с меньшим сродством к у глероду. Поэтому очень важно, чтобы не было в избытке элементов, карбиды и бо-риды которых обладают меньшей износостойкостью. Показано также, что содержание углерода в металлопокрытиях должно быть таким,чтобы обеспечить требуемое количество карбидов и боридов, а содержание кар-бидообразующих элементов должно быть таким, чтобы весь углерод был связан в наиболее износостойкие карбиды пли карбобориды данного элемента [86, 90-92, 95, 98, 114].

9. Па основании выполненных исследований разработаны новые электродные материалы, приоритет которых защищен 20 авторскими свидетельствами, технологические процессы восстановления изношенных деталей "движителей тракторов Т-54В, T-54G, Т-700 ГЛГЗ типа "Беларусь" (ЭГШ, АЭШН) без применения операций термической обработки и поверхностного упрочения пластическим деформированием.Технологический процесс внедрен в производство.

10. Для восстановления деталей автомобилей и с.-х.техники ЭГШ разработаны и внедрены установки, узлы оборудования (плазмотроны,порошковый питатель, колебательный механизм, мундштуки, устройство дта возбуждения УЗ в сварочной ванне), приоритет которых защищен 5 авторскими свидетельствами и которые обеспечивают высокую эксплуатационную надежность. . ' ' .

11. Экономический эффект от внедрения разработанных технологических процессов на ремонтных предприятиях аграрного сектора ССШ составлял 2,3 млн руб. •

•Академик АН ССГМ Ю.Н.Петров и чл.-корр.АН ССШ М.К.Болога осуществляли большую научную координацию-и организационное руководство, за что автор выражает им глубокую благодарность.

Основные положения диссертации опубликованы . . ° в следующих работах:

I. Петров Ю.Н. ,Сафронов И.И. , Повышение долговечности ножей комбайнов, сенокосилок и каток'электроискровым способом.//Тр.КСХй ш.М.Фрунзе. - 1964. - Т»33, вып.2. - C.I72 - 180.

2. Петров Ю.Н., Сафронов И.И. Электроискровой способ упрочнения де-телей//Колхозно-совхозное производство Молдавии. - 1965. - iE 4.-C.2Ü - 22.

3. Сафронов И.И. Структура поверхностного слоя после электроискрового легирования стали//Известия АН МССР. - 1964. Ii 5. - С. 30 -

. 35.

4. Сафронов И.И. Упрочнение сегментов комбайнов,жаток электроискро- • вым способов Ш конференция молодых ученых Молдавии .-I961.-C.I5I-I5a

5. Сафронов И.И., Широтский Ф.И. Эффективность новых материалов// Колхозно-совхозное производство Молдавии. - 1964. - J£ 5.

6. Петров Ю.Н., Сафронов И.И., Фурсов С.П. Технология 'легирования рабочих органов сельскохозяйственных машин электроискровым спо-собом//Извесгия АН МССР." - 1965. й 2. - С.63 - 68.

7. Петров Ю.Н., Дэхтярь Л.Н., Сафронов И.И., Безносов А.Е. Влияние технологических-режимов механизированного электроискрового легирования на качество получаемой поверхности//Эле.ктронная обра-

■ ботка материалов. - 1965.'- Js 3. - С.45 - 49.

8. Петров Ю.Н.,-Сафронов И.И.,'Фурсов С. П. Электроискровой способ повышения долговечности режущих элементов с/х машиН//Электрон-ная обработка материалов. - 1965. - й I; - С. 54.

9. Лазаренко H.H., Фурсов С. П.; Сафронов И.И. ,и др. Установка модель ЭФИ-электром для электроискрового легирования металлических поверхностей//Электронная обработка материалов, - 1965. -

3. - С. 45 - 49.............

10. Петров Ю.Н., Сафронов И.И., Келоглу Ю.П. Структурные изменения металла после электроискрового легирования//Электронная • обработка материалов. - 1965.-й 2. - С.29 - 38. "

11. Сафронов И.И., Струк Л.И. Исследование влияния некоторых тугоплавких соединений переходных металлов на ударную вязкость образцов, легированных электроискровым способом//Электронная' обработка материалов. ■-• 1966. --J& 4. - С. 80-87.

12. Сафронов И.И., Келоглу Ю.П. Исследование химического состава поверхностных слоев после электроискрового легирования электродами из тугоплавких соединений переходных металлов//Материалы докл. 2-й науч.-техн.конф. КПИ им.С.Лазо.1986. - 0.149^-150.

13. Сапронов И.И., курсов С.II.//Там же. - 1966."- С.298 - 299. ' •

14. Пафронов И.И., Струк Л.И., Морозов В. А. Влияние тугоплавких соединений переходных металлов с неметаллическими компонентами на усталостную прочность образцов, легированных электроискровым способом//Электронная обработка материалов. - 1967. - Ji? I. С. 2528. .

15. Сафронов И.И., Келоглу В.П., Струк-Д.И. и др. Влияние режима электроискрового .легирования на_'твегадость и износостойкость металлических поверхностей/Порошковая металлургия. - 1967. - И 5. - С.40 - 45.

16. Сафронов И.И. Пневмоэлектрический вибратор//Сборник работ молодых ученых АН МССР. - 1966. - С.24 - 26.

17. Сафронов И.И., Бернштейп А.Б./Др.материалов 5-й конф.молодых ученых'Молдавии АН МССР. - 1967. - C.I9 - 20. ■

18. Бернштейн А.Б., Сафронов И.II.//Тр.материалов 5-й конф.молодых ученых Молдавии. - 1967. - С. 24 - 25.

19. Сафронов И.И. Исследование твердости и износостойкости поверхностей- после электроискрового легирования карбидами и боридамц// Известия АН ЫССР. - 1966. - 8. - С. 35 - 38.

20. Сафронов И. И. Келоглу 10.11. О природе и механизме образования слоя, нанесенного'электроискровым споообом//Известия АН МССР. -1966. - И 8. - С. 22 - 27.

21. Петров Ю.П. , Сафронов II.И., Фурсов С.П. Руководство по электро-• искровому легированию. - Кишинев: РИО АН УССР, " I9C7. - 141 с.

22. Сафронов И.И., Дррид О.П. Исследования влияния термической об-'.района и электрических параметров электроискрового упрочнения

на глубину легированного слоя//Тез.докл. 5-й науч.-техн.конф. -Кишинев. - IS67. - С.275 - 276. '

23. Сафронов И.И., Дерид О.П. Исследование некоторых свойств поверхностных слоев углеродистой стали после электроискрового упроч-нения//Тез.докл. 5-й науч.-техн.конф.,- 1969. - Кишинев. - 196 У. С. 276.

24. Петров Ю.Н., Сафронов П.И., курсов С.П. Повышение долговечности режущего аппарата прививочных машин МП-6 и МП-7 электроискровым способом//Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. -1965. - й 3. - С. 48 - 50.

25. Сафронов П.И. Упрочнение деталей машин электроискровым способом. - Кишинев: РПО КСХИ ил.М.Фрунзе, 1963. - 27 с.

26. Сафронов И.Н. К вопросу о разрушении материала анода при электроискровом легировашш//Изг,есг:м: АН MGCP. - 1968. й 2. - С. 7.175. . . .

27. Сафронов И. II., Фурсов С.П. Исследование кавитационной стойкости металлов, легированных'электроискровым снособом//Известия АН МССР. - 1969. - Л 2. С. 30-' 36. " " "

28. Сафронов И.И., Шнирельман В.О. Исследование влияния термической обработки на свойства стали 10Х20Н1ШЗДЗСЬТЛ//Материалы докл.. 6-й науч,-техн .конф. КПИ. - 1970. - С. 313 - 314.

t

29. Сафронов И.И. Исследование возможности применения карбидных и барэдаих соединений титана, ниобия, циркония и хрома в качество электродов дач электроискрового'легирования: Автореф. дис. ...,, качд.техн.наук. - Кишинев, 1367. - 30 с.

30. Сафронов И.И. Получение и исследование некоторых свойств легированного слоя//Тез.докл.науч.-техи.конф. - Волгоград, 1870. -С. 31.

31. Сафронов И.И., Валовой O.A. Плазменный метод нанесения защитного слоя и коррозЕонно-нзносостойких материалов на-некоторые детали машин пищевого оборудова!:ид//Материалы науч .-техн. конф. : Повагешю эффективности и надежности машин и аппаратов пищевых производств. - Кишинев, 1971. - С.30 - 33.

32. Сафронов И. II., Тихонов В. А. Повышение надежности и долговечное-'

■ Ti'i пвщзвого о0орудования//Там же. - Кишинев. - 1971. -С.33 - 34.

33. Горбунов К.С., Сафронов И.И. Исследование кавитационно^коррози-онной стойкости-покрытий//Матерналы докл.УП науч.-техн.конф. -

' Кишинев. -' IS7I. - C.I88 - 189.

34. Сафронов И.И., Струк Л.И. Структурные превращения в легированном слое и их влияние на кзносостойкоегь//Там же. - Кишинев. -IS7I. - С. 189 -' 190.

35. Сафронов И.И., Келоглу Ю.П. Исследования остаточных' напряжений термо.диффузионных покрытпп//Там же. Кишинев. - IS7I. - C.I90-I9I.

36. Сафронов И.И., Еоловой С.А., Волкун С. Исследование и разработка конструкции порошкозого питателя для плазменной наплавки// Ремонт деталей износостойкой наплавкой и сваркой. - Ы.:Общество

' "Знание" PCGCP, 1972. - C.I20 - 123. ' '

37. Валовой С.А., Сафронов И.И,, Васпльковский Ф.А. Портативная установка-для плазменной наплавки фасок клапанов двигателей//Там

' же. - М. : Общество "Знание" РСФСР, 1972; - С.116 - 119. ■ • - •

38. Беляев А.Д., Валовой С.А., Сафронов И.И. Плазменная наплавка ва-лоз синхронизаторов первичных валов коробок передач автшоби-

' л ей//Там же.'- М. : Общество "Знание" PCÍCP, 1972. - C.II3-II5.

39. Сафронов И.И., Валовой С.А. Влияние технологических ■ параметров на формирование■слоя при плазменной наплавке//Сварочное произ-

- водство. - 1972. - В 2.^0.33-34.

40. Сафронов И.И., Беляев А. Д., Валовой-С.А. Восстановление'клапанов и поршневых пальцев//Техника в сельском хозяйства. - 1972. - J¿ 7. - С. 85 - 86. ........

41. Бокал С.З., Фурсов С.П., Сафронов И.И., Белкин П.Н. ' Исследование процесса электроискрового легирования твердым сплавом Tj5K6 на СО-генератора при изменении частоты вибрации//Известия АН M ССР. - 1972. - £ 2. - С. 65 - 68.

42. Фурсов С.П., Сафронов il.il. Влияние некоторых свойств материала анода на перенос металла при электроискровом легирозаншУ/Ткм

' ;яе. - С.82 85.

43. Сефронов И. П., Тихонов В. А., Волкуп Ы.С. О влиянии услопнЛ и материалов покрытий на формирование качественного коррозионного стойкого сдоя//Применеппе дп^зионнах шгалтпеских иокрцтей для запщты оборудования предприятий пщевоЦ прому.:'ленности, - Ки-шыев, 1973. - С. 40 - 43,

44. Сафролов К. II., Коваль Н.П. Влияние поверхностно-ггластичьской деформации на некоторые механические свойства новорхности, упрочненной электроискровым способо:.!//Э;шкп>о;1ная обрабогна материалов-, - 1973. - 5. - 0.87 - 90.

45. Сафроксв И.П., Пумэз П.А., Мэрхор А.М. Разработка и пршенеьте прогрессивных штодов сварки, резкп, вогсмшкз и зеоттк лм галлов от коррозга; и их оффктчшностьУ/Прогресстгвны;! методи сварки¿рез-

' кн и запиты металлов от коррозии. 4.1. - К:пшез, ."¡У/5. - С.3-7.

46. Сафроноз П.И., Щумов'Н.А., Водкуп г,'[.С. Гбгазиотрокп плаз;¡виной наплавки/УТам же. - С. 12 - 23.

47. Сафропов II.И., Тихонов В.А., Валовой С.А. Выбор скорости н;-ллаа~ ки//Тьм ¿¿е. - С.32 -. 35.

48. Сафропов II. И., Валовой С.А., Беляев. А.Д. ¡'-следование влияния некоторых параметров процесса плазменной наплавки на геометрические размеры наплавленного вагака//Там - С.36 - 43.

49. Сафрснэв И.П., Ъссонов В.А., ¡¿.тобой С.А. Исзлодувсияе илшигся некоторое факторов на формирование внутренних напрлл-знг..! плазменных покрытий с применением ялшглровшшя экспергаепгу/'/'йлл

С.44 - 49. '

50. Сафропов Л. II., Дэлкуи М.С., Беляев А. Д. Исследование углч ввода присадочного поропка в струю плазмы на нокоторые свойства плазменных покр1ггпй/7Та;.1 - С. 53 - 58.

51. Сафропов ИЛ}., Нпкопешш А.В., Щумоз II.А. Исследование влпянич электрических, технологических параметров швдисикоЦ паглоокл п легирующих элементов на усталостную прочность образцов/Л';;', л'.е.-С.59 - 63.

52. Сафронов И. И,, Никоненко А. В., Тихонов В. А. Величина и характер распределения остаточных напряжений в слсе мотал;!а поело плазменной паплавки//Там ке. - С. 64. - 72.

53. Сафропов И.И., Тихонов В.А., Волкун Ы.С. Исследование влияния плазменной "наплавил ¡¡а ударную вязкость стальных образцс:.//Та_м

■ .т.е. - С.73 - 79.

54. Сафронов И, И., Тихонов В. А., Волкун Ы.С. Вахоэдеииа оптйуольишс• реж: ■ а плазменной наплавки по уроьню регрзссни//Та\! - С. 6095.

55. Сафронов И.И., Волкун M.G., Копыл В.М. Планирование эксперимента при оптимизации процессов плазменной наплавки//Там же. -

С.269 - 273.' ' ...

56. Калашников А. И.,'Кувалдин Г.В., Сафронов И.И. Исследование и разработка технологии восстановления автотракторных деталей автоматической наплавкой в среде углекислого газа с направлённым охлаждением/Дам же. - С.288 - 300.

57. Сафронов И. И., Шнирельман В. 0.,-Волкун М. С. Исследование и разработка коррозийно-износостойких сплавов для деталей'машин, ра-

■ ботающих в агрессивных средах//Там же; -С.301 - 309.

58. Сафронов И.И.-, Волкун М.С., Копыл В.М. Исследование влияния некоторых тугоплавких соединений на остаточные напряжения//Tais же.

• - С.354 - 379.

59. Сафронов И.И., Ццисис JI.C., Сабеев К.Г. Электродуговая наплавка под слоем'-фшю'са//Техника в сельском-хозяйстве. - 1977. -й 3.60. Сафронов И. И. »Сабеев К. Г., Любимов B.C. Электроду£овая Широко-'

' слойная наплавка/Автомобильный транспорт. - 1977/ - й 5,- С.26.

61. Сафронов И. И.", ' Зурсов СЛ., Добында И.В. Исследование" влияния . материала электрода на формирование микроструктуры и микротвер- ' достп легированного слоя//Известия АН МССР. - 1978. - И I.-C.66-70. ■ ■ ' '

62. Сафронов И.И., Сабеев К.Г. Исследование влияния порошковых смесей на длительность горения и короткого замыкания "электрической сварочной дуги при широкослойной наплавке//Известия АНМЭЗР,-

■ 1978. - J,"; 3. ' - С. 63 - 68.

63. Сафронов И.И.;Влияние легирующих элементов на усталостную'прочность и работоспособность оборудования//11овышение эффективности использования оборудования в свете решений ХХУ съезда КПСС. -

' Уфа, 1977.'-'С.34 - 36.' '.......' ■

64. Сафронов И.И., Сабеев К.Г.- Эффективный способ наплавки//Сельское

' хозяйство Молдавии. - Кишинев, 1978. - )5'5. -'С.58-59.

65. Сафронов И.И,, Сабеев К.Г., Имайдер Б.Ш. Установка для широкослойной наплавки автотракторных деталей ОКС-26254//Информацион-

' ный листок; - 1978. - JS 74; - 4 с. ; . .....

66. Сафронов И. И., Сабеев -.К. Г, Технология-восстановления полуоси ■трактора Ш'З-50//Информационный листок - 1978. .- й 87- 3 с. "

67. Сафронов" И.И. Методика спектрального анализа и 'химический состав легированного слоя ыеталла//Известия АН МССР. - 1977.- й 3,-С.73 - 80. ' - .................

68. Сафронов Я. И., Сабеев К.Т., Иди си с Л. С. Широкослойная' наплавка катков//Сельское хозяйство Молдавии. - 1976."- Л 10. - С. 55-57.

6i). Сафронов И.И., Сабеев" К^ Г. аффективный состав для наплавки при восстановлении автогоактоэних деталей//11нфориацпошшй листок.-i^t S. - Ц 58. - 3 е.*

70. Сафронов И.И., К.Г.Сабеев, .[¡юбимов'-В. С. .Установка -дня широко-'

слойной нашщвки катков тракторов Т-54В, Т-54С и 1.70С//Техника ■ в сельском хозяйстве. - 1979. - Л 5. - С. 60 - 62.

71. Сафронов И. И. Исследование влияния некоторых факторов на формирование КЦД плазменной наплавкой/Прогрессивные технологические процессы, применяемые в бытовом обслуживании. - Уфа, 1979. -С. 56 - 60.

72. Сафронов И.И. .Разработка технологии восстановления деталей машин с применением математического планирования/Лам же. - С. 6166. ' ' ...

73. Сафронов И.И., Шибаев А.Н., Норемский Н.К. Пространственное распределение частиц полудисперсного порошка'в переменном поле'между • плоскими электродаш//Пзвестия АН МССР. - 1980. - 3.-С.87-89.

74. Сафронов И.И., Шабаев А.Н., Лукин А.А. Среднестатистические ха-

. рактеристики полидисперсных матерпалов//Известия АН МССР. -1981. ' - й I. - С. 91 - 93.

75. Сафронов И.И., Сабеев К.Г. Некоторые технологические • аспекты . применения электродуговой широкослойной наплавки.для восстановления деталей тракторов и сельхозмаимн//Техника в сельском хо-

' зяйотве. - 1982. -КЗ,- С.55-56.

76. Сафронов И.И. Исследование связи твердости с, мехническими• свойствами стальных образцов после наплавки//ИзвестЕя АН МССР. -

' 1982.-й 3. - С.72 - 76.

77. Сафронов И.И., курсов С.П. Из опыта электроискрового упрочнения деталей, инструмента'!! технологической оснастки//№формационный

' листок. - 1988.-Й 88-24.'-'С.4.

78. Сафронов И.И., Еесолов М.М. Матрица и пуансон для- восстановления сепараторов подшитпшов//Инфор.1ационный листок. - 1983. -JA 83-20. - 0.4. ' ' ' -

79. Сафронов И.И., Баскаков Ю.П. Перспективные способы восстановления изношенных деталей механизмов и оборудования. - Кишинев,

• 1984. - C.I2.

80. Сафронов И.И., Краля В.Д. Влияние условий наплавки на распределение легируюидах элементов между фазаш//Известш АН МССР. -1987. —JS 2. - С.72 - 75. '

81. Сафронов И.И., Бесолов М.М. Устройство подачи электродной проволоки для широкослойной'наплавки автотракторных деталей//Пнфор-мационный листок. - 1983; - U 152. - С. 4.

82. Сафронов И.И., Тютякин В.А. Энерготехнологический принцип оценки технологии восстановительной дуговой наплавки//Сварочное производство. - 1988. - № 7. - C.I5 - 18. •

83. Сафронов И.И., Баскаков Ю.Г., Добында И.В. Установка ОКС-26284 для комбинированной наплавки деталей//Информаци он ный листок. -1988. - И 61. - 4 с.

84. Сафронов И,И., Леурда И.А. Луги применения ультразвука в формировании улучшенных свойств деталей наплавкой. - Кишинев, 1989.-

• 33 с.

85. Сафронов И.И., Дэбында И.В. Технология восстановления вало^УИн-

■ формационный'листок. - 1984.-й 59. - 4 с.

86. Сафронов И.И. Формирование высоких триботехнических свойств из-

• делий наплавкой. - Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989. - С.289.

87. Сафронов И.И., Сабеев К.Г. Опыт применения электродуговой широкослойной наплавки для восстановления изношенных деталей нацред-приятиях ГЪскомсельхозтехники МССР//Ремдеталь. - М., I985.-C.85-89. • ■ ' ' .....

88. Сафронов 'И.И.,' Леурда И.А. Интенсификация технологических' про-

■ цессов нанесения металлопокрытий. - Кишинев, 1990; - 48 с.

89. Сафронов И.И., Лапин В.В. Элементы расчета порционного весового

■ дозатора//Техника в сельском хозяйстве. - 1989.

90. Сафронов И.И. Выбор рационального легирования сплава//Информаци-' онный листок. - 1990. - й 99.' - 6 с.

91. Сафронов И.И. Определение"рационального количества бора для ле-' гирования//Там не. - В 98 - 6 с. ■

92. Сафронов И. И. Использование карбидообразуицих элементов с высо-

• ким коэффициентом износостойкости//Таыже. - Ji 104. - 4 с.

93. Сафронов И.И., Тихонов В.А., Воловой'С.А. Исследование условий получения структуры металла после плазменной наго1авки//,Црстиже-ния науки и практики в сварочном производстве: Материалы науч.' техн.конф. - Кишинев, 1973. - С.75 - 80.

94. Сафронов И. И. Исследование влияния защитных покрытий "на остаточные напряжения в образцах//Восстановление'деталей сельскохо-

' зяйственных машин наплавкой. -' Кишинев, 1971. - С.26 - 31.

95. Сафронов И. И., Условия получения'высоких триботехнических свойств покрытий//Икформационный листок. - 1990. - F 112. - 6 с. "

96. A.c. 377221 СССР, МКИ В23К 35/30, С22С 39/20; Порошок для плазменной наплавки /А.Д.Беляев, И.И.Сафронов, С;А.Валозой, ■ -

97. А.о. 579II9 СССР, МКИ В23К 35/30, С22С 37/08. Состав для наплавки/И.И.Сафронов, К.Г.Сабеев, И.А.Заславский. ' ......

98. А.о. 1274893 СССР,.МКИ В23К 35/30, С22С 38/50. Состав сварочной проволоки/ И.И.Сафронов, В.А.Тютякин, Ю.Н.Петров.

99. A.c. 1548917 СССР. Способ стабилизации ультразвуковых колебаний • в сварочной ванне/ И.И.Сафронов, И.А.Леурда, Ю.В.Калалачев.

100. A.c.I54I90I СССР. Устройство для возбуждения ультразвуковых ко' лебаний в сварочной ванне/ И.И.Сафронов, И.А.Леурда.

101. А.с.862391 СССР, МКИ В23 6/00. Способ" восстановления стальных сепараторов подшипников/ И.И.Сафронов, С.Т.Валаке, Л.С.Идисис.

102. А.с.716201 СССР, МКИ В23К 35/362. Сварочный флюс/ К.Г.Сабеев, И.И.Сафронов, Б.Ш.Шнайдер и др.

ЮЗ. А.с.734120 СССР, МКИ В23К 35/30, С22С 37/10. Состав' для наплавки/ Н.Р.Авдронатий, И.И.Сафронов, 'К.Г;Сабеев и др.

104. A.c.820076 СССР, МКИ В23К 35/36.'Шихта порошковой проволоки/ H.A.Остапенко, И.И.Сафронов, К.Г.Сабеев и др.

105. A.c. 126843 СССР, МКИ 323К' 35/36. Керамический флюс для сварки

■ алкглиния/ И.И.Сафронов, В.А.Тютякин, Б.А.Лангерт.

106. A.C.I29I338 СССР,'МКИ В23К 35/30. Состав сварочной проволоки/

■ И.И;Сафронов, В;И.Козуля, Л.И.Трещев и др. • - - • -■ -

107. A.c.55II46 СССР, Ш! В23К 35/30, С22С 37/10. Состав для наплав; ки/' И.И.Сафронов, К.Г.Сабеев, И. А. Заславский и др.

108. А.с. 1292295 СССР, МКИ В23К з:/30, С22С 38/46. Состав' сварочной проволоки/ И.И.Сафронов, В.А.Тютякин, В.А.№розов.

109. А.с.794919 СССР,'МКИ В23К 35/368. Состав порошковой проволоки/ • H.A.Остапенко, К.Г.Сабеев, И.И.Сафронов и др.

НО. A.c.860399 СССР, МКИ В23К 9/30, В23К 9/04. Устройство для'сварки с колебаниями элекгрода/Н. А.Остапенко, Е. П. Крылов,' И. И. Саф-' ронов и др. ...

111. А.с.795800 СССР, МКИ В23К 9/12, В23К 9/16, В23К P/I8. Мундштук к'сварочным головкам и горелкам/ И.И.Сафронов, В.С.Любимов,

. ' Ф.И.Золотников...............' ;'"

112. A.c.1203779 СССР. Ь^вдштук к горелкам для дуговой' сварки шт' вящиыся электродом/ И.И. Сафронов, В.И.Козуля, Е.И.Дурич и дрг

113. А.с. 742633 СССР, МКИ В23К 35/30, 168 11/00.' Способ - соединения конструктивных элементов'склеиванием/ Н.Р.Апдронатий, М.М.Бе-солов, И.И.Сафронов и др. ■ ' . '

114. Д.И.Сафронов. Основы рационального легирования сплавов. - Кишинев: Штипнца, 1991. - 284 с.

115. Сафронов И.И., Сабеев К.Г. Влияние легирующих порошковых смесей на глубину проплавления основного металла и на некоторые планологические параметры процесса//Известия АН MCCP.-I979 . -is 2. - С.72 - 74. ' ' -

116. Сафронов И.И., Тихонов В.А. Математическая модель для описания внутренних^ напряжений в плазменных покрыгиях//Магериалы докл. IX науч.-техн.конф. - Кишинев, 1973. - С.259 - 260.

117. Сафронов И.И., Еесолов М.М. Матрица и пуансон для восстановления сепараторов подшишшков//Информационны£ листок. - 1У85. -iß 83-20. - С.4.

118. А. с Л561380 СССР, МКИ Б23 9/30. Шихта для наплавки/ И.И. Сафронов, А.В.Леляков, И.А.Леурда, С.П.Фурсов.

119. Сафронов И.И., Сабеев К.Г. Влияние легирующих порошковых смесей на глубину проплавления основного металла и на некоторые технологические параметры процесса//Известия АН ССРМ. - 1979.-

• & 2. - С. 72 - 74.

120. Леурда И. А., Сафронов И. И. Управление процессом ультразвуковой обработки покрытий//Iteз•докл•6—го Всесоюзного совещания ■ по электроискровой обработке материалов. '- Кишинев, 1990. - С.18.

121. Сафронов И.И. Отношение карбвдообразующих элементов к углеро-ду-рациональный метод оценки структуры мегаллопокрытий//Тез. докл.республиканской науч.-техн.конф. "Высокоэффективное оборудование и технологические процессы упрочнения". - Могилев,

■ 1990. ...... •

122. Сафронов' И.Й., Леурда И. А. Излучение ультразвука в расплав сварочной ванны и его роль в процессе кристалли зацик//Физика и хи-

•' МИЯ' обработки материалов Ali СССР.-1990.-- й 4. - С. 122 - 128.

123. А. с. 785210 СССР, МКИ В23 9/23. Электрохимический способ очистки сточных вод в технологических процессах/ И.И.Сафронов,

3. Д. Бахчивангш.

Структурная схема длраЗ/гекая

(а)

^■^Лшаяа знерготехно- Ота[Нзп-^^логмесжх лавру- /гаио ря-. ■зам жо- Тех/ю/югичес-^. лай процесс Мощ Сло-«ЯЙМ! РОСГ1 /КрО-про- шка цеса Вылет электрода Ллги сние электрода узо виды среды Длительнее,ж импульса

■Оос чтанао/геная \ ------ Ь Ъг Фр Ъ) <Рг <Рс Цз <ТЬр <Рц

В среде аргона

/7ау слоем <р/?/оса Ж

бибродугобой

Плазменный

Широкослойный §

Мноеоэ/гектродныи -- т

Ленточный

5 улшразбукобом поле ---- ж

(б) Рис. г

ТЕ)ШОЛаП?Ч£ОЖЛ я модель

tpQPüWPOSA/W/? МЕТАЛЛОПОКPô/7!4Й (задаваемые câaùcmBa)

Такиоло, ^weCKC/f Í7P0¿(£ сс

вооотА/ювительнои на плавни

I ь \ i i<P \ Tu Im

Э Hepeemu^e Ch ue параметоы Г; V, w <PU3 ака-химичеаж параметры Механические параш mpó/fc/íopac.m подаш

Рис.3 у

С; i J^ftv.

fill РШ

Ills

lilis

litt

t! »Iii

Й fl ^ ^

PHI

II i

si -II

N

%

Рис.¿".Зависимость привеса катода от коэффициента линейного расширения материала апода: 1-олово; 2-свипец; 3-алМниниЯ; 4-серебро;5-медь; 6-цирконяй;7-лантан; 8-никель; 9-ферром; 10-титан; 11-хром; 12-нкобиЛ;13-молябден; 14-вольфрам.

-

/

/

- . 1

1 А,

г и

к

С

г

1

/£ 7/ ж

л 1

¿1 1 1

Коэффициент линейною расширения,

Рис. <г. Зависимость содержания элементов по глубине металлопокрытия от материала анода: 1-кар-бид хрома + никеля; 2-дибэрид циркония; 3-карбяд ниобия; 4-диборид тдтана; 5-карбид • циркония.

г« ет ца вся

Расстояние омпскриюс/пц,**!

Рис.7.Зависимость распределения остаточных напряжений по глубине металлопокрытий от энергии разряда: 1-1 Дж; 2-2 Дж; 3-3 Дж; 4-4 Яд; 5-5 Дж; при удельной длительности 2 мин/см2.

Ч 1

1

н

1 _1__

•

та с,оз <;ст <№ ьггк^м

Рис .8, Зависигдость ударной вязкости металлопокрытий от энергии разряда и лептрукщих элементов электрода: I-нитрид циркония; 2-карбпд цир копия; З-даборпд циркония; 4-карбид титана; 5-графит; 6-карбид хрома с 15% никеля; 7-кар-бид хрома; 8-днборид титана; 9-твердый сплав ТГ5К6; 10-диборид титана.

^tlilt

■ Ii

à s *§

li|l

lli^JN

^ Il I ^

№ 1 51'

t

: (J

I I

i I

o>

§

I

1

I

5 §

M

M §

to ,, 1 I

ca §

Лот еря маса>/, мг

77t

0B0D ■СчСо r\s -» Í S* s

S N

ь <x,

\

s

4

\

NI «к

111

"о 4

J

ЛЬфрициент изноваапоОкости Ъс^ущюб фузмфкг

СifbCa лh ^ . Q £ § ^

I ills

»

II l'a-

Ы s

«

^ ^ ^ â ^ tl s»

№

S Ö Ю

Ht*

J4 & Co lo Co

I ^

•X "I '

£

1=3$

Oj

НрзСе 1

îs> -Pi Di

S? 4

Jv>

NlCs-tVO, OlNjCb ^ >)

.....—s

Oí.

M¿C

ШШШПъзСс

w¡,C+MaC \ j* V

I ^

It*

—-JÏÏ

со'

i?, сп Со.

о,

-hj Vî

Шла Се

О? л

Р5

Ci

£

Рис. 10. Схематическое изображение по/пока в энергии рр^. ) и массы присадочного штериапа^Ргп) при элелтродргсвоа напяаоке^ и их влияние на качества восстановления чугунных деталей новыми составами (<!?/■ I-диапазон оятиматнш режимов яаляав/ш.

г'

/¿з/юсос/пой/гсс/пб лор л?ре//ия (смазка АС-8)

Щ

W fó 14 12 10 8 6

А ¿л- р W

i ■fí'fX- пш w

ilf

'-■Кр Щ 4

л I 0

i ч 9 ■Л* «Я

É

Í. А

¡1 s¿ **

fz re 2o/ v

Рис, 14 1-Колодка crrr, 4S В nape с образцом ст. <5 + запал на ТВЧ(эталон); г-колодка ст.45 закалка ТВ Ч 8 ларессфаз -цом лссле зглн с рациональным легированием сварочной £анны. ■

го 18 15 14 12 10 8 6 4 2

С

4 8 12 fS го, q

1-Псладка БН в ларе с образцом после (Аэшн) ¿ез рационального легирования сЗароч-ной 5анны; 2-Колодка 6H б ларе с образцом после Саэшн} с рациональным легированием сбарочной ванны.

у

Износо$тойкосл1Ь лор трения (смазка АС-8)

щме /в

16 Ц

12 10 в 6

2

</ в /2 (6 20,у "24 6 8 10,4

Рис. 141-Колодка чугунная впаре 1-брОЦС-б-б-з & паре с

с образцом после(Аэшн) вез рацио- образцом после (эглн)

нального легирования сбаротой без рационального лег и -

ванны; 2 -Холодна чугунная 6 рования сварочной ванны

паре с образцом лослерАЭШ) с г- брОцс-б-б-з впаре с

рациональным легированием образцом после (эглн)

сварочной баяны; холодна с рациональным легиро-

чугунная в паре с образ цом ванием сваро чной

после (эти! с рациональным ванны легированием сварочнной ваты; ¿-холодна чугунная в паре с образцом после От; твердым сплавом Г/5Кб