автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Восстановление плоских поверхностей деталей мелиоративных и сельскохозяйственных машин металлическими порошками методом электроконтактного напекания (Э. К. Н. )

московский ордена трудового красного знамени гидромелиоративный институт

На правах рукописи

КАБА АМАДУ

удк 621.822.5

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МЕЛИОРАТИВНЫХ

И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ПОРОШКАМИ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО НАПЕКАНИЯ (Э.К. Н.)

Специальности: 05.20.03 — Эксплуатация, восстановление

и ремонт сельскохозяйственной техники; 05.20.04 — Сельскохозяйственные и гидромелиоративные

машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

москва 1992

Работа выполнена на кафедре «Технология металлов и ремонт машин» Московского ордена Трудового Красного Знамени гидромелиоративного института.

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент А. П. ШНЫРЕВ.

Официальные оппоненты: доктор технических наук профессор В. В. ПОПОВ; кандидат технических наук, доцент

В. А. оськин.

Ведущее предприятие — Лакинский ремонтно-механиче-ский завод.

Защита состоится « /О » .1992 г. в _

часов на заседании специализированного совета К 120.16.02 Московского гидромелиоративного института, ауд. 1/201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим высылать по адресу: 127550, Москва, И-550, ул. Прянишникова, 19, МГМИ.

Автореферат разослан »

Ученый секретарь специализированного совета

РОССИЙСКАЯ госу/Нгч

БИБЛИОТЕКА

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из задач научно—технического прогресса в агропромышленном комплексе (АПК) является разработка и внедрение технологических процессов при производстве и ремонте деталей и узлов сельскохозяйственных, автотракторных и мелиоративно-строительных машин и механизмов, которые давали бы возможность получения их с более высокими эксплуатационными характеристиками.

Применение прогрессивных технологий при ремонте изношенных деталей в 5...8 раз сокращает количество операций по сравнению с та изготовлением, в 20...30 раз снижает расход материалов. В результате себестоимости восстановления многих деталей составляет 60...80% от себестоимости новых.

Многообразие технологических процессов получения и восстановления деталей стимулировало разработку металлических, порошковых материалов различных физико-механических свойств, широко применяемых в плазменной, газоплазменной и других технологиях. За последние годы проведены исследования по применению металлических порошков,при ремонте изношенных доталей электроконтактным налеканием (ЭКЮ.

Однако.исследователями рекомендовались лишь такие металлические порошки, которые имели хорошую сцепляемость с основой, не требовали предварительного подогрева восстанавливаемой поверхности, тлели повышенную обрабатываемость. Анализ применения данных порошков показал, что данная группа порошков имеет недостаточную износостойкость и высокую стоимость. В то же время имеется большая группа металлических порошков, которыо и износостойкие, и деиезые, как, например, порошки типа ЦГ-УС, ПО, ГШ и другие. Они не рекомендуются к использования в технологии восстановления изношенных деталей из-за плохой сцепляемости с основой, необходимости предварительного- подогрева восстанавливаемой поверхности деталк до 500...600 °С, &ш>шой трудоемкости в последующей механической обработке и по ряду других причин.

. . Диссертационная работа решает задачу расширен!« га\ли марок металлических'порошков длл ремонта изнощзнда* деталей сель-

скохозийственной, автотракторной и мелиоративно-строительной техники в условиях ремонтных мастерских и предприятий. С этой целью били взяты. для исследования порошки марок типа ПГ-УС. Порошки данной группы до настоящего времени рекомендованы толь ко для индукционной наплавки деталей, работающих в условиях ип тенсивного абразивного изнашивания.

Цель исследования - применение металлических порошков типа ПГ-УС с целью увеличения ресурса восстанавливаемых деталей сельскохозяйственной, автотракторной и мелиоративно-строи-тельной техники с применением технологии ЭКН С электроконтактного напекания). .

Объект исследования - технологический процесс ремонта деталей» требующих в процессе эксплуатации повышенной износостойкости с применением порошков типа ПГ-УС и технологии ЭКН (на примере восстановления уплотнителышх колец ходовой тележки гусоничных движетелей).

Об'цаА методика исследования включает изучение величины и характера износа уплотнитеяьных колец ходовой части гусеничных, движетелей; анализ существующих и обоснование предлагаемого метода их восстановления; теоретические предпосылки к- восстановлению плоских поверхностей с порошками типа ПГ-УС, выбор шихты •и обоснование конструкции приспособления для использования данных порошков методом ЭКН; исследование и разработка технологических режимов ЭКН; исследование физико-механических, микроструктурных и эксплуатационных свойств напечённых покрытий; технико-экономическую оценку разработанной технологии восстановления изношенных деталей.

Достоверность результатов исследований обусловлена правлением современного оборудования, основывается на теории планирования много^акуорного эксперимента, на статистических методах обработки данных с использованием вычислительной техники и подтверждена в производственных условиях.

Научная новизна. Впервые для восстановления и упрочнения, изношенных деталей,- требующих в эксплуатационных условиях повышенной износостойкости с использованием процесса ЭКН, примене-

ны порошки типа ПГ-УС. Для создания необходимой температуру напекашш порошка ПГ-УС без перегрева детали и улучшения сцоп-ляемости порошка с основой применены термореагирующие порошки, а для равномерного прогрева детали и напёкания порошка даны рекомендации по применению специальных обойм из углерода. Проведены исследования по выбору металлической шихты для электроконтактного напёкания, предложены основные технологические параметры процесса ЭКН, с учетом математической модели, разработана конструкция приспособления для нанесения покрытий.

Практическая ценность заключается в расширении возможностей процесса ЭКН при использовании различных марок металлических порошков для ремонта изношенных деталей.

Реализацщ результатов работы. По результатам.исследований разработан технологический процесс восстановления плоских поверхностей деталей повышенной износостоимости и имеющих износ до 2 мм.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов Московского гидромелиоративного института (1988...1991 гг.) и Московского института инженеров сельскохозяйственного производства (1992 г.).

Публикация результатов. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи в научных трудах ШЛИ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на стр. машинописного текста, содержит рисунков, таблиц, библиографию из наименований, приложения на страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Состояние вопроса и задачи исследования

Современная тенденция увеличения мощности и производительности автотракторной и мелисративно-строитолъной техники выдвигает в качестве одного из требований к ним - повышение нэдок-

ности и долговечности как новых, так и отремонтированных деталей.

Как известно, детали мелиоративно-строительных машин, автомобилей и других машин в процессе эксплуатации подвергаются различным видам изнашивания, вызывающим возникновение ноисправ ностей естественного и аварийного характера.

По данным Поляченко A.B., основными видами изнашивания являются: абразивное - 47/5, при $реттинг-коррозии - 16%, при схватывании - Ы% и прочие - 23%. В исследованиях В.М.Кряакова, Абраменко и других показано, что до 90% изношенных деталей,, имеющих износ от 0,1 до 2...3 мм, могут быть восстановлены.с применением различных способов.

При всем многообразии существующих способов ремонта изношенных деталей сельскохозяйственной, автотракторной и мелиора-тивно-строитеяьной техники основное внимание уделяется анализу их восстановления с помощью нанесения покрытия металлическими порошками. Широко известные способы нанесения металлических порошков на изношенную поверхность дотали обычно объединяются в три группы: газопламенное, плазменное напыление и элактрокон-тактное налекание. Электроконтактное налекание металлических цорошков представляет собой в настоящее время целое, направление при ремонте изношенных деталей, включающее большое количест> во разнообразных технологических процессов.

Основными параметрами электроконтактного способа получения металлопокрытия, которые определяют условия формирования данного покрытия и прочность его сцепления о основой, является . величина тока 3 , длительность импульса проховдения тока Г И величина уоилия сжатия электродов Р .

Впервые способ спекания металлических порошков путем пропускания электрического тока и приложения давления был.запатентован в 1933 г.'Предлагалось нагревать порошок до темпера-, туры его расплавления, что создавало определенные трудности, В целом ряде исследований было установлено, что для получения оптимальных свойств наносимого слоя нагрев частиц порошка должен составлять 0,6...0,9 температуры его ^давления,' на основании чего сам процесс был назван электроконтактным напеканием.

Следует отметить, что в большинстве исследований исполь-

зование процесса ЭКН ли нанесения металлических порошков на изношенные поверхности детали проводилось в основнбм для цилиндрических поверхностей с применением вращающегося ролика-электрода. При этом явно недостаточно исследований по применению процесса ЭКН для плоских поверхностей с использованием электрода-пуансона. Данные, представленные в литература, далеко не всегда дают возможность сопоставить результаты экспериментальных и практических исследований по маркам порошков, технологическим режимам и т.д. Ограничен представленный выбор типов и марок металлических порошков для восстановления деталей электродом-пуансоном.

Характерной особенностью большинства деталей, имеющих плоские изнашиваемые поверхности, является .значительная величина их износа, которая для некоторых деталей монет доходить до 2...3 мм. Анализ исследований по применению 'ролика-электрода показывает, что оптимальна! толщина восстанавливаемой изношенной поверхности является до 0,4 мм. Да и при применении электрода-пуансона толщину покрытия рекомендуют наносить до 0,8... 1,0 мм. Дальнейшее увеличение толщины покрытия резко снижает его физико-механические свойства из-за некачественного спекания частиц порошка с основой и между собой.

Еде раз необходимо отметить, что большинство исследователей, применявших процесс ЭКН, использовали так называемые "мягкие" порошки, порошки на никелевой основе и тлеющие пониженную износостойкость. Никелевая основа выбранных нами марок металлических порошков позволила получить хорошую сцепляемость наносимого слоя с основой (с деталью) и обеспечить плотную, монолитную массу напеченного слоя. Использование же металлических порошков на железной основе типа "сормайт" и другие не обеспечивали высоких'физико-механических свойств напеченного слоя, что послужило основой для отрицательных рекомендаций по применению порошков на железной основе при примэнеии процесса ЗКН.

В соответствии с изложенным, в настоящей работе поставлены следующие основные задачи:

- теоретически обосновать возможность применения металлических порошков на жедезной основе пси процессе ЭКН;

- разработать технологические режимы нанесения порошков типа ПГ-УС на изношенные поверхности с помощью процесса ЭКН;

- исследовать физико-механические свойства получаемого покрытия;

- разработать и внедрить в производство практические рекомендации использования порошков типа ПГ-УС при процессе ЭКН, особенно для деталей, имеющих повышенную износостойкость для процесса их эксплуатации;

- дать экономическую оценку разработанных рекомендаций:.

2. Теоретическое обоснование возможности применения металлических порошков на • железной основе при процессе ЭКН

В общем виде количество тепла, необходимое для осуществления процесса ЭКН можно записать в виде

, (I)

где tcp - средняя температура в напекаемом олое в объеме 0, & - объемная теплоемкость порошка, Дж/см3*К.

Используя уравнение теплопроводности Фурье

х з'т

И . (2) .

где а - коэффициент температуропроводности, см^/с; «Я. ■- коэффициент теплопроводности, Вт/см-К,

и принимая прямолинейное изменение температуры в нагретом порошке ( ш = 1/2) и зная (при экспериментах это определялось с помощью термопары) температуру нагрева порошка Гц на различной глубине порошкового слоя, можно записать:

■ . Тфш~т-Тн (з)

Так как при процессе электроконтактного напекания металлических порошков используется сварочная машина для,контактной сварки, то энергетическое равенство процесса ЭКЛ, которое характеризуется быстрым нагревом и большой скоростью пластической деформации металлических порошков, можно записать в виде следую-цего равенства

т - ^ , ал ...

где и - величина плотности тока, кА; Р ~ усилив сгатия электродов, Н; У£гс ' ~ время осадки металлического порошка, слоем А , о; электросопротивления контакта электрод-порошка,

порошок.

Проведенные исследования показали наличие значительного отклонения величины , фиксируемое термопарой в процессе ЭКН от теоретических расчетов на основании равенства (4). Основных причин в этом две: потери тепла в зоне контакта детали (порошка) с охлавдаемым электродом и 'гетеродиффузия в многокомпонентных системах (а порошок 'типа ПГ-УС представляет собой такую систему) приводит к торможению процесса усадки порошка и, соответственно, к уменьшению выделения тепла при пластическом деформировании коглтонентоз порошка. Значение Тн в зоне контакта поверхности детали с порошком колебалось в пределах 1240...1320 °С, что язно недостаточно для напекания порошка на деталь и спекания частиц порошка. Необходимая температура для спекания таких типов порошков составляет 1830...1910 °С , согласно экспериментальным данным. В связи с этим необходимо было введение дополнительного источника тепла, которое в общем виде можно записать так:

в(*)■/> ' (.yndr.dt.dV , (5)

где 3 - величина сети тока, кА; уО - удельное сопротшзле-ние материала, явлнюдегосд дополнительным источником тепла; Т, t - координаты времени и температуры.

В качестве первого источника дополнительного тепла между деталью и напекаемым порошком был введен термореагирукций порошок марки ПТ-Ю5Н. Тепло, выделяемое при нагреве данного порошка, идет на дополнительный нагрев восстанавливаемой поверхности детали, что значительно улучшает сцепляемость напекаемого слоя порошка с деталью (рис.1).

В качестве второго источника дополнительного тепла было Применение графитовой обоймы и графитовых дисков, которые позволили перераспределить тепловые потоки как внутри порошковой массы, так и можду деталью и напекаемым слоем. Дополнительная температура, которая возрастает за счет этого перераспределения теплового потока определяется из выражения:

т = /г

* Вт Щ1

где удельное сопротивление гранитовой обоймы, мкОм;,

Нв - толщина гранитовой обоймы, мм.

Таким образом, одновременное применение термореагирующнх порошков, специальной гранитовой основы и гранитовых дисков на концах электродов-пуайсонов позволяют достигать необходимой температуры спекания порошков на полезной основе при примёне-. нии процесса ЭКН, что в свою очередь расширяет гамму порошков при использовании процесса ЭКН для восстановления изношенных деталей, требующих повышенной износостойкости в процессе эксплуатации.

3. Методика экспериментальных исследований

Исследования процесса надекания металлических порошков типа ПГ-УС проводились на контактной сварочной машине марки МГ-1618УХЛЧ, на которой стандартны;* электроды были заменены на специальные Нормы, копирующие Норму поверхности восстанавливаемой детали. .

Для напекания применялись порошки ПГ-УС25 (типа ПН-У50Х38Н) и ПГ-УС27 (типа У40Х28Н20-ВМ) 3-го класса (класс М) с размерами частиц 0,4...О,16 мм. В шихту добавлялся порошок ПГ-СР2

(типа ХН80С2Р2) до 15% от массы шихты.

Эксперименты проводились на образцах из стали 40Х и ШХ—15. Поверхности образцов, полученных после обрезки, последующей механической обработке не подвергались. Шероховатость контактной поверхности образца с порошком была 10...20 мнм .

Предварительные эксперименты позволили выявить резкую разницу в результатах в зависимости от схемы напекания: доталь на порошок или порошок на деталь. Наш была принята схема "деталь на порошок'1 (рис.2) с применением графитовой обоймы я графитовых дисков.

Для определения оптимальных технологических рржимов процесса ЭКН использовали метод планирования экспериментов. Основными параметрами процесса ЭКН являются: плотность тока ь „ длительность импульса тока f и усилие сжатия электродов Р . Пределы измерений указанных параметров определялись техническими возможностями применявшего оборудования, а также предварительными экспериментами и результатами расчетов на ЭВМ при составлении планирования экспериментов.

Применение электроконтактного процесса в технологии ЭКН позволяет использовать критерий технологического подобия К, который определяется как

„ э' А а • /Г- б„

х" dT-TM-fx?cs-P 1 (6) '

где рг - среднее удельное сопротивление; h - высота порошка до напекания; t - время импульса; (зт - характеристика_,

прочности напеченного покрытия; d - диаметр образца;^* теплотворная способность материала; $ - толщина порошка после напекания; Р - сила сжатия электродов.

С достаточной точностью для выбранного оборудования - сварочная машина МТ 1618 УШ - сила сварочного тока определялась из выражения: _

где d - диаметр образца, мм; ßT - сриднее удельное сопротивление порошка, Ом.

То, МП

ПА -1.0 "1-5 2.0 с

РиоЛ. Влияние термореагируадего порошка на оцепляемость

- оцепляемость без применения термореагируыцего порошка,

- оцешшемооть о применением термореагируыдего порошка.

1

I

Рис.2. Схема электрококтактного налекания:

1-9-аерхшй и никний электроды; 2-10 - графитовые диски; 3 - деталь; 4 - графитовая обойма; 5 - термореагируицяй порошок; 6 - напекаемая порошковая омеоь; 7 - изоляционный слои; 8 - металлический каркас

Исходя из критерия технологического подобия К, определялись величины длительности импульсов прохождения силы тока и усилие сжатия электродов Р. Регистрация импульса тока и паузы между импульсами контролировались осциллографом СГ-15, а усилия сжатия электродов - динамометром типа ДОС-3-1. Контроль температуры при напокании порошка производился в середине слоя порошка и на границе с образцом с помощью алшелопой термопари.

Изучая физико-механические характеристики напеченного слоя, мы рассматривали прежде всего: твордость слоя по глубине, сцеп-лявмость и износостойкость. Микротвордость напеченного слоя определялась на микроскопо "Meophot -21 " (ГДР), на каждом микрошлифе проводилось 16 замеров по ширине и глубине покрытия. Прочность сцепления напеченного слоя с основой определялась методом касательных напряжений путем среза покрытия с основы. Износ покрытия осуществлялся в соответствии с ГОСТом 23.224-86 "Методы оценки износостойкости восстановленных деталей" и ГОСТом 23.208-79 "Испытания на износ о нежестко закрепленные абразивные частицы". Абразивный материал - электрокорунд 16П (ГОСТ 3647-84). Износ испытываемых образцов определялся путем взвешивания до и после испытаний с погрешностью но более 0,8 мг. Металлографические исследования проводились по стандартной методике.

Экономическая эффективность разработанного технологического процесса оценивалась по методике АН СССР.

4. Результаты экспериментальных исследований

На первом этапе исследований по определению технологических -режимов процесса ЭКН использован метод планирования экспериментов. На основе теоретического анализа и предварительных экспериментов были определены факторы, активно влияющие на технологический процесс ЭКН. Условия.проведения опытов представлены в таблице I. В качестве параметра оптимизации У были приняты: сцепляемость,' твердость и износостойкость покрытия.

Таблица I

Уровни Л ч Л 0+Ф ч ,

Основной 45 20: . 10 1.5

Интервал 15

варьирования 7,5 5. 0,5

Верхний 60 27,5 15 2

Нижний . 30 12,5 5 I

После проведения экспериментов и соответствующих расчетов о помощью ЭВМ были получены следующие уравнения регрессии:

У1 =^»254,66 +-21,22X3- + 24,41Х2 +'Э,5Х1Х2 + 12,08X^3 -

' - 27,58X2X3. У2 = ШС9 =» 55,95 - 3,95X3 - 1,06X2X3

У3 » &Р » 0,143 -0,083ХХ -0,054Х2 - 0,021Х3 + О.ОШ^.

Проверка по критерию Фишера показала адекватность этих уравнений применительно к процессу ЭКН. Как показали расчеты, наибольшее влияние на сцепляемость оказывают плотность тока и 'удельная сила сжатия электродов; на твердость - плотность тока и время импульса; на износостойкость - все 3 параметра: плотность тока, время импульса и удельная сила сжатия электродов.

Так как в процессе напекан;:я металлических порошков существенное влияние на процесс ЭКН оказывает масса пороака и толщи-. на наносимого слоя, то было введено понятие "удельные энергозатраты", определяемые как

' Г • €/(М $) кА2с(г.см)

где € - средний за время капекания размер толщины покрытия в направлении пропускания тока, см; М - масса порошкового покрытия, г; В - площадь поперечного сечения, см2.

Предварительные эксперименты по напеканию "чистого" порошка типа ПГ-УС показали его ограниченные возможности в процессе ЭКН, хотя твердость покрытия была наивысшей. Поэтому в шихту

был добавлен порошок ПГ-СР2 до 15$. Оптимальная шихта была по-.лучена при составе 90$ порошка ПГ-УС и 10$ ПГ-СР2.

Изменение микротвердости н зависимости от энергозатрат приведены на рис.3. Микроструктурные исследования показывают, что основной причиной снижения микротвердости напоченного слоя при больших энергозатратах является перегрев никелевой составляющей порошковой смеси.

Триботехшгческие исследования совместно с металлографическими показали, что использование при напекании только порошка ПГ-УС25 приводит к образованию рыхлого строения напеченного слоя, связанного о неравномерной спекаемостью составляющих этого порошка, что обусловливается их различными физико-моханичес-теми свойствами. Добавление порошка ПГ-СР-2 (по никелевой основе) способствует образованию высокоплотного, сложнолегирован-ного материала, расположенного в пластичной матрице, что и приводит к резкому снижению изнашивания покрытия. Микроструктура слоя, состоящего из 90$ порошка ПГ-УС-25 и 10$ ПГ-СР2 представлена на рис.4. Износостойкость такого слоя по сравнению с износостойкостью слоя из чистого порошка ПГ-УС25 повысилась почти в 2 раза и 1,5 раза по сравнению с изностостойкостью детали из стали марки 1Ш5 (рис.5).

С целью определения оптимальных значений удельных усилий сжатия электродов с учетом минимального изнашивания для выбранного выше указанного состава шихты. Результаты экспериментом приведены на рис.6. Снижение изнашивания напеченных поверхностей с увеличением удельного усилия сжатия электродов вызывается увеличением плотности напекаемого слоя, что хорошо согласуется с выводами других исследователей. Снижение износостойкости напеченных поверхностей при больших значениях удельного усилия сжатия электродов можно объяснить коалесценцией (укрупнением) пор внутри слоя.

Зависимость между износостойкостью, плотностью тока и длительностью проховдегшя тока показывает, что при малых плотностях тока увеличение износостойкости напеченного слоя Идет за счет длительного импульса тока. Увеличение плотности тока при равной износостойкости слоя ведет к уменьшению величины им-" • пульса тока. Таким образом, для технологического процесса ЭКН

нкс,

80

50

1)0

50

_ _2

1

60

70

и/, КА.С/?.сМ

Рео.З. Изменение микротвердости порошкового сплава в зависимости от энергозатрат:

1 - на границе порошковой оплав-деталь;

2 - на расстоянии 0,6 мм до граничного слоя;

3 - на расстоянии 1,2 мм до граничного слоя

Ряо.4. Микроструктура напеченного покрытия

ДР,И1 6.Ш

5.Ш'

1,-10

МО

Ш*М5 -1П0 95 90

0 5-ю

Рио.5. Зависимость износостойкости от %-кото ооотава шихты

В5 "усгъ,°/о 75~~ср г,%

ДР.«

а, 2/см5

ЫВ"

5.10*

/мо

,-3

____

/

/

/

0 10 го 30

Рис.6. Влияние усилия сжатия электродов на износо-. стойкость и плотность покрытия: Г - износостойкость покрытия:-2 - плотность покрытия.

Кгс ММг

?

о целью увеличения производительности процесса налекания необходимо подбирать оптимальное значение плотности тока для выбранного композиционного состава порошка при минимальном импульсе его. проховдения. '

Исследования по сцепляемости напекаемого порошковой смеси выявили существенную роль использования тормореагирующаго порошка типа ПТ-Ю5Н Срис.1). Одновременно была установлен^ четкая зависшость между значениями плотности тока и удельной силы, сжатия электродов': увеличение плотности тока требует снижения удельной силы сжатия для получения равных величин износостойкости напекаемых поверхностей.

Обобщая зависимости между плотностью тока, удельной силой сжатия электродовсцепляемостью, твердостью и износостойкостью напекаомых поверхностей, можно построить номограмму данных зависимостей Срис.7). На ней нанесены оптимальные значения величин сцепляемости и износостойкости для порошковой смеси, состоящей из 90% порошка ПГ-УС25 и 10% ПГ-СР2, п дана кривая изменения твердости покрытия в зависимости от плотности тока. Данная номограмма является хорошим подспорьем в определении ■ необходимых технологических параметров процесса ЭКН при напека-нии порошков типа ЦГ-УС. Так, например, для получения величины сцеплония слоя с основой равной 300 кгс/мм2, изнашивания 0,05 мг/час необходимо установить плотность тока равной 61,0 кА/мм2 и усилия сжатия электродов 24 кгс/мм2 или Р - 47 А/ыгл2 и Р = = 32 кгс/мм2 при разных значениях твердости поверхностного слоя.

Разработанный технологический процесс принят к внедрению на Лакинском ремонтно-механическом заводе. Экономический э^Нект от внедрения нового технологического процесса восстановления колец опорной части гусеничных движетелей составит 15,371 тыс. рублей на программу в количестве 4600 шт. в год.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Исследованы условия работу и язнашгаания уплотнитель-ного кольца ходовой части трактора 7-130 из стали ¡ИХ—15, уста-

повяон его предел изнашивания от 0,4 до 1,5 мм.

2. Для расширения гаммы марок металлических порошков, при мешешх для восстановления изношенных поверхностей деталей по вишенной износостойкости выбран порошок типа ПГ-УС на железной основе, который не рекомендован для ЭКН из-за получения некачественного покрытия.

3. Для получения качественного покрытия предложена.специальная схема ЭКН, которая является оригинальностью настоящей работы. Но полученной схеме ЭКН теоретически установлено энергетическое равенство в которое входят все составляющие энергии напокания.

4. Установлено, что для улучшения сцепляемости покрытия па оононанио порошка типа ПГ-УС с основой, необходимо введение дополнительного тепла, источником которого является термореаги-рущий порошок ПГ-Ю5Н.

5. Теоретические анализы результатов экспериментов позволили иокучить математические модели физико-механических свойси покрытия.

6. Полученная номограмма позволяет определить технологичес кие роннш нанесения порошка типа ПГ-УС на плоских поверхностя: деталей методом элоктроконтактного напекания.

V. Износостойкость покрытия из 90$ ПГ-УС25 и 10$ ЛГ-СР2 в установленном режиме напеканш больше в 1,5 раза чем износостойкость материала ШХ-15.

Р. Экономический эффект от внедрения способа электроконтактного напеканш по сравнению с восстановлением кольца элек-тродугоной наплавкой составляет 15371 руб. на программу 4600 пи

в год.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Каба Амаду, Шнирев А.П. Исследование ({изико-мохашгюс-!их свойств упрочненных поверхностей металлическими порошкнми гетодом электронапекания.-М.:МГМИ, 1988.

2. Каба Амаду, Шнырев А.П. Определение плотности и порис-;ости направленных слоев из порошковых материалов при электро-сонтактном напекании. -М.:М1Ш1, 1989.

3. Каба Амаду, .Шнырев А.П. Влияние композиционного соста-¡а металлических порошков- на твердость покрытия при эдектро-сонтактном напекании. -М.:МШИ, 1990.