автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Выбор компактных и порошковых металлических материалов и управление качеством покрытий при упрочнении и восстановлении деталей электроконтактной приваркой

На правах рукописи

003052092

Латыпов Рашит

Выбор компактных и порошковых металлических материалов и управление качеством покрытий при упрочнении и восстановлении деталей электроконтактной приваркой

Специальность 05.02.01 - Материаловедение (металлургия)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Москва, 2007 г.

003052092

Работа выполнена в Московском государственном вечернем металлургическом институте (МГВМИ)

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН,

доктор физико-математических наук, профессор Алёхин В.П.

доктор технических наук, профессор Ушаков Б.К.

доктор технических наук, профессор Голубев И .Г.

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

Защита диссертации состоится " 19 " апреля 2007 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.127.01 при Государственном образовательном учреждении Московский государственный вечерний металлургический институт по адресу: 111250, г. Москва, ул. Лефортовский вал, 26.

Телефон: (495)361-14-18, факс: (495)361-16-19, e-mail: mgvmi-mail@mtu-net.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГВМИ. Автореферат разослан "_"_2007 г.

Учёный секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент № Т.И. Башкирова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы

Повышение качества восстановленных и упрочненных деталей, работающих в условиях знакопеременных циклических или ударных нагрузок, различного вида изнашивания (абразивного, адгезионного, коррозионного и т.п.) с использованием ресурсосберегающих технологий всегда было актуальной задачей. Одним из перспективных путей решения такой задачи является создание на рабочей поверхности детали слоя с повышенной твердостью, корро-зионно- и износостойкостью в сочетании с достаточно высокой пластичностью и вязкостью зоны соединения покрытия с основным металлом.

Одним из эффективных способов восстановления и упрочнения деталей является электроконтактная приварка (ЭКП), позволяющая повысить срок эксплуатации деталей при незначительных материальных и энергетических затратах в результате нанесения на рабочие поверхности деталей покрытия из компактных (металлическая лента или проволока) и порошковых материалов, а также их композиций. Практически все исследователи, занимающиеся вопросами электроконтактной приварки, сходятся во мнении, что процесс формирования покрытия и соединения его с основой осуществляется без расплавления соединяемых материалов, то есть в твердой фазе. При этом подавляющее большинство работ этих исследователей посвящено решению отдельных, конкретных задач по разработке технологии восстановления и упрочнения деталей ЭКП проволоки, ленты или порошковых материалов, в которых, как правило, отсутствуют сведения о механизме формирования покрытия и соединения его с поверхностью детали с позиций современных представлений о сварке без расплавления. Отсутствие таких сведений не позволяет решать вопросы управления качеством формируемого покрытия и детали в целом.

Целью работы является развитие основополагающих теоретических представлений о природе формирования структуры зоны соединения и самого покрытия при электроконтактной приварке компактных и порошковых материалов, совершенствование и разработка технологий, основанных на прогнозировании свойств восстанавливаемых и упрочняемых деталей.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ современного состояния теории и практики восстановления и упрочнения деталей электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов;

- разработка рекомендаций по выбору материала покрытия для восстановления и упрочнения деталей и создание теоретических и технологических предпосылок управления качеством (пластичностью) формируемой зоны соединения при электроконтактной приварке компактных и порошковых материалов с расчетно-экспериментапьным подтверждением теоретических исследований;

Цель и задачи работы

- изучение металлургических особенностей процесса электроконтактной приварки, разработка приемов и направлений, снижающих термическое воздействие процесса на основной металл при формировании необходимой структуры покрытия;

- исследование и определение оптимальных условий и параметров режима для формирования покрытий и соединения их с основным металлом, разработка технологических рекомендаций для управления качеством формируемых соединений и покрытий при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов;

- решение тепловой задачи по определению закономерностей распределения температур в низко- и высокотемпературной областях, определение КПД нагрева изделий и коэффициента поверхностной теплоотдачи, разработка программного обеспечения для расчетов кинетики перераспределения температуры в зоне термического влияния основного металла и покрытии при воздействии термического цикла, проведение расчетов скоростей охлаждения и анализа структурных превращений, позволяющих оценить температуру начала и конца образования феррита, перлита и мартенсита, а также содержание отдельных структурных составляющих;

- создание и модернизация оборудования, разработка технологических рекомендаций для электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов, их опробование в производстве и внедрение.

Научная новизна

1. Электроконтактная приварка осуществляется не за счёт расплавления основного и привариваемого металлов, а в результате их пластической деформации, происходящей при прохождении импульса тока 3 в течение длительности 1„ и действия усилия Р сжатия электродов. При этом металл детали деформируется в тонком поверхностном слое, а присадочный металл деформируется в объёме на значительную величину. Совокупность управляемых параметров 3, 1„ и Р при ЭКП определяет температуру Т, величину е и интенсивность к пластической деформации детали и присадочного металла в зоне соединения. В зависимости от значений Т, е, ё металлов в зоне соединения выявлены следующие закономерности:

- частичное или полное разрушение образовавшихся в зоне соединения межатомных химических связей растягивающими напряжениями после прекращения действия уравновешивающих сжимающих напряжений. Такая ситуация возможна при относительно высоких значениях е и г и невысокой температуре в зоне соединения, не обеспечивающей в процессе деформации релаксации напряжений до некоторого критического уровня а , ниже которого разрыва образующихся межатомных связей не происходит. Поэтому температура в зоне соединения в зависимости от значений в и ё должна согласовываться с релаксационными характеристиками соединяемых материалов. Для этого длительность релаксации напряжений в зоне соединения до уровня а',

определяемая £, Т, е и механизмом релаксации, должна быть меньше длительности активации и схватывания всей контактной поверхности, определяемой е и физико-химическим состоянием контактных поверхностей (механической и термодинамической устойчивостью оксидных плёнок);

- образование на отдельных участках или по всей площади контакта межатомных связей и релаксация напряжений в той степени, в какой это необходимо для сохранения образующихся связей. В этом случаи зона соединения представляет собой ориентированную вдоль плоскости контакта межзеренную (для однородных или близких по химическому составу металлов) или межфазную (для разнородных металлов) границу. Такие соединения могут иметь высокую прочность при статическом растяжении, но низкую пластичность и вязкость;

- образование в зоне соединения общих зёрен (для однородных или близких по химическому составу металлов) или новых фаз (для разнородных металлов). При наличии в зоне соединения общих зёрен сварные соединения могут иметь высокую пластичность и вязкость. Свойства сварных соединений, содержащих новые фазы, будут определяться свойствами этих фаз. Таким образом, варьированием при ЭКП параметрами J, Р и t„ можно в широких пределах регулировать возможные проявления и полноту протекания релаксационных процессов на стадии объёмного взаимодействия между приваренным слоем металла и основной.

2. Разработана модель деформирования привариваемого материала, увязывающая рост прочности соединения покрытия с основным металлом и плотности покрытия с величиной деформации привариваемого материала и площадью контакта между формируемы,м покрытием и основным металлом, выполнена расчетно-экспериментальная оценка основных технологических параметров процесса электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов.

3. Разработаны расчетные схемы и математические модели, позволяющие рассчитывать и прогнозировать распределение температуры, скорости охлаждения, структурных составляющих в покрытии и зоне термического влияния при восстановлении и упрочнении деталей ЭКП компактных и порошковых материалов с погрешностью не более 4. .12%.

4. Изучены основные свойства отходов (шлама) шлифования колец подшипников качения, изготовленных из стали ШХ15. Шлам ШХ15 представляет собой конгломерат из прочно сцепленных между собой микростружек различной формы длиной 40...114 мкм, шириной 10...25 мкм и толщиной 0,6...1,2 мкм, имеет низкую плотность, которая в 68...86 раза ниже плотности стали ШХ15, обладает удовлетворительной прессуемостью и спекаемостью. Показана возможность использования шлама ШХ15 для получения покрытий без дополнительной переработки. Предложен и защищен патентом Российской Федерации (патент РФ № 2112634) способ упрочнения режущей кромки изделия, позволяющий использовать шлам ШХ15 для упрочнения и восстановления деталей;

5. Предложен способ получения покрытий из компактных материалов через промежуточный слой из порошкового материала без его расплавления, снижающий на 53...55% уровень остаточных напряжений в покрытии, возникающих в результате термомеханического воздействия процесса ЭКП на привариваемый металл.

6. Разработаны методики механических испытаний соединения покрытия с основным металлом (на срез кольцевого валика, единичных площадок, фиксированных площадок, сопротивление ударному срезу) и определения остаточных напряжений в покрытии без его разрушения.

Практическая значимость

В результате выполненных исследований разработаны технологические решения по повышению качества восстановленных и упрочненных деталей за счет рационального выбора материалов, получения оптимальных структур в зоне соединения покрытий с деталью, в самих покрытиях и модернизации оборудования в том числе:

- разработаны технологические рекомендации, позволяющие управлять качеством зоны соединения покрытия с деталью и самого покрытия при восстановлении и упрочнении цилиндрических деталей диаметром 20-250 мм, режущих рабочих органов почво- и пищеперерабатывающих машин, а также типовые технологические процессы восстановления и упрочнения деталей машин типа "вал", ножей куттеров для переработки мяса в фарш, плунжеров гомогенизаторов для переработки молока, дисковых рабочих органов сельхозмашин электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов;

- создана и внедрена в производство двухроликовая установка УКН-11 для восстановления и упрочнения деталей диаметром 20-100 мм электроконтактной приваркой металлической проволоки;

- разработаны и внедрены новые типы сварочных головок: сварочная (наплавочная) головка с повышенной жесткостью конструкции (патент РФ №34424) для восстановления и упрочнения цилиндрических деталей диаметром 20...250 мм электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов; головка для электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов, в которой для упрощения ее конструкции токоподводы к роликовым электродам выполнены в виде спиралей Архимеда (авт. свид. СССР №677848); головка для электроконтактной приварки порошкового материала, обеспечивающая его равномерную подачу в зону сварки без потерь и получение стабильной толщины покрытия за счет роликового электрода, расположенного под углом 45-80° относительно оси базового станка установки; головка электроконтактной приварки проволоки для восстановления шеек коленчатых валов (авт. свид. СССР №625868), обеспечивающая повышение качество восстановления шеек в результате перемещения привариваемой проволоки вдоль образующей роликового электрода; поворотное устройство для электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов к плоским деталям.

- оборудование и технология электроконтактной приварки внедрены на Московском вагоноремонтном заводе им. Войтовича для восстановления валов роторов генераторов, моторов обдува конденсатора, моторов принудительной вентиляции и моторов холодильника вагонов "Микст" и МАБ; на Московском металлургическом заводе "Серп и молот" для восстановления цилиндрических деталей металлургического оборудования; на заводах производственного судоремонтного объединения "Запремрыбфлот" (г. Клайпеда) для восстановления деталей судовых механизмов; в ЗАО "Гидропривод" (г. Коре-новск Краснодарского края) для восстановления золотников гидрораспределителей тракторов и экскаваторов; в ЗАО "Ярославское ремонтно-техническое предприятие" (г. Ярославль) для восстановления цилиндрических деталей автотракторной техники, в том числе коренных и шатунных шеек коленчатых валов двигателей А-01, КАМАЗ-740, СМД-60, А-41 и др.; на Дальневосточном заводе "Звезда" (г. Владивосток) для восстановления опорных шеек распределительных валов судовых двигателей; в ЗАО "Строймеханизация 900" (г. Москва), в ООО "Русинтехмотор" (г. Москва) и ООО "Дизельремтехник" (г. Москва) для восстановления опорных шеек распределительных валов двигателей семейства RABA-MAN, СМД-60, А-50 и А-41.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались на международных, всесоюзных, российских, региональных, и отраслевых научно-технических конференциях и семинарах: "Повышение производительности и качества наплавочных работ при ремонте и изготовлении деталей машин и механизмов", Москва, МДНТП, 1977 г.; "Передовые методы сварки и наплавки в судостроении", г. Клайпеда, 1979 г.; "Новые конструкционные стали и сплавы и методы их обработки для повышения надежности и долговечности изделий", г. Запорожье, 19В0 г.; "Конференция, посвященная 50-летию подготовки инженеров-сварщиков", г. Владивосток, 1980 г.; "Теоретические основы наплавки. Наплавка в машиностроении и ремонте", г. Киев, ИЭС им. Е.О. Патона, 1981 г.; "Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г. Москвы", г. Москва, МДНТП, май 1982 г. и сентябрь 1982 г.; "II Всесоюзная конференция по сварке цветных металлов", г. Ташкент, 1982 г.; ежегодные научно-технические конференции Московского вечернего металлургического института, 1976-1988 гг.; "Машиностроению - прогрессивную технологию и высокое качество деталей", г. Тольятти, 1983 г.; "Всесоюзная конференция по сварке в судостроении и судоремонте", г. Владивосток, 1983 г.; "Актуальные проблемы сварки цветных металлов", г. Киев, 1985 г.; "Прогрессивная технология, механизация и автоматизация сварочного производства", г. Свердловск, 1986 г.; "Современные методы ведения сельскохозяйственного производства", г. Калинин, 1988 г.; "Достижения и перспективы развития сварочного производства", г. Москва, МДНТП, 1988 г.; "Сварка и пайка в производстве аппаратуры и приборов", г. Пенза, 1992 г.; "Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях и в организациях",

г. Москва, 1993 г.; "Современные технологии восстановления и упрочнения деталей - эффективный способ повышения надежности машин", г. Москва, 1996 г.; "Восстановление и упрочнение деталей - современный эффективный способ повышения надежности машин", г. Москва, 1997 г.; "International Conference. Welding. Technologies, equipment, materials. MET-97", Riga, 1997 г.; "Восстановление и упрочнение деталей - современный высокоэффективный способ повышения надёжности машин", г. Москва, 1998 г.; "Технологии ремонта машин и механизмов. Ремонт-98", г. Киев, 1998 г.; "Современные материалы, оборудование и технологии упрочнения и восстановления деталей машин", г. Новополоцк, 1999 г.; "The 3rd International Conference. Welding. Technologies, equipment, materials, related technologies. MET -99", Riga, 1999 г.; "Состояние и перспективы восстановления, упрочнения и изготовления деталей", г. Москва, 1999 г.; "Сварка и родственные технологии в современном мире", г. Санкт-Петербург, 2002 г.; "Восстановление и упрочнение деталей -современный высокоэффективный способ повышения надежности машин", г. Москва, 2003 г.; "Научные проблемы и перспективы развития ремонта, обслуживания машин и восстановления деталей", г. Москва, 2003 г.; "Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем", г. Саранск, 2004 г.; "Упрочнение, восстановление и ремонт на рубеже веков", г. Новополоцк, 2005 г.

Публикации

Основные результаты исследований опубликованы в 52 статьях в журналах и изданиях, рекомендованных ВАК России для публикаций материалов, содержащихся в докторских диссертациях.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 323 страницах текста (с приложениями), содержит 18 таблиц, 131 рисунок и состоит из введения, шести глав, основных выводов, 17 приложений (на 17 страницах), списка литературы из 336 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дан обзор компактных и порошковых материалов, обоснованы и предложены критерии их выбора в качестве материала покрытия при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой.

Проведен анализ современного состояния теории и практики восстановления и упрочнения деталей электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов, проанализированы основные гипотезы и современные представления о механизме образования соединения в твёрдой фазе и показана принципиальная возможность объяснения основных закономерностей образования соединения между покрытием и основой с позиции трёхстадийности процесса формирования соединения в твёрдом состоянии. Отмечено, что рассмотренные теоретические и методические подходы к объяснению механизма

образования соединения без расплавления соединяемых материалов позволяют прогнозировать пути управления качеством формируемого покрытия и соединения его с деталью.

В результате проведенного анализа сформулированы и определены основные задачи исследования.

Во второй главе описаны основное оборудование, материалы и методические приемы, принятые при выполнении работы.

Исходными материалами для проведения исследований служили пластины и валы из сталей 10,45, 40Х, 65Г, 08Х18Н9Т и чугуна СЧ15. В качестве привариваемого материала использовали проволоку Св-08 из низкоуглеродистой стали, проволоку из сталей 40, ЗОХГСА, проволоку и ленту из сталей 65Г, 50ХФА, 08Х18Н9Т, бронзы БрБ2 и БрКМцЗ-1, а также порошок ПНЭ-1 из чистого никеля, порошок системы никель-бор-кремний ПГ-СР2, порошки износостойких сплавов ПГ-УС25 и ПС-12-НВК-01, механическую смесь 50% ПГ-ЮН-01 (порошок на основе никеля) + 50% ВК25 (порошок из твердого сплава ВК-25), порошок из стали 08X18Н9Т, отходы шлифования (шлам) стали ШХ15. Электроконтактную приварку осуществляли на серийно выпускаемой машине точечной сварки МТ-2828, установке 011-1-02 "Ремдеталь" и установке УКН-11 на воздухе, с применением воды и в аргоне при усилии 1,0...3,5 кН, силе тока 3,5-12,0 кА и длительности импульса тока 0,02-0,08 с. Другие параметры процесса ЭКП при проведении экспериментов оставались постоянными и были равны: скорость приварки 0,63-0,70 м/мин, шаг приварки 2,5...3,0 мм, длительность паузы между отдельными импульсами 0,08-0,12 с. Расход воды составлял 6,0 л/мин, расход аргона - 0,5 л/мин.

Прочность соединения покрытия с основным металлом определяли с помощью специально разработанных методик испытаний на срез кольцевого валика, единичных и фиксированных площадок на универсальной машине "1п-stron" и машине РМ-5. Испытания на сопротивление ударному срезу соединения покрытия с основным металлом проводили на усовершенствованном маятниковом копре МК-05. Металлографические исследования проводили на микроскопах МБС-1, МБВ-2, МИМ-8, "Neophot-21", "Metam - PI", "Stereoskan C4-10". Микрорентгеноспектрапьный анализ зоны соединения проводили с помощью специальной приставки к электронному микроскопу "Stereoskan С4-10" и микроскопа "Camscan Mark4" с микроанализатором "Link Analitical", исследование морфологии изломов ударных образцов - с помощью микроанапизатора САМЕВАХ, испытания на микротвердость - на приборе ПМТ-3 при нагрузке 0,5 и 1,0 Н. Испытания на циклическую прочность проводили на машинах УКИ-ЮМ и МУИ-6000, на ударную вязкость - на маятниковом копре 2130МК-03 при максимальной энергии удара маятника 300 Дж, на износостойкость цилиндрических образцов - на машине трения СМЦ-2 и машине ИИ 5018 по схеме ролик - колодка, плоских образцов - на модернизированной установке абразивного изнашивания ПВ-7 с помощью резинового ролика диаметром 70 мм и шириной 25 мм при нагрузке 20 H и с помощью специально разработанного устройства, представляющего собой сосуд цилиндрической формы (барабан), внутри которого размещали изнашивающую среду и испытываемые образцы.

Барабан закрепляли на токарном станке. Коррозионную стойкость определяли методом экспресс-анализа путем снятия анодных поляризационных кривых растворения и длительных коррозионных испытаний в камере тепла и влаги при температуре 90 С и влажности 95% в течение 30 суток. Регистрацию высоты микрорельефа поверхности вала или пластины осуществляли с помощью профилометра с унифицированной электронной системой типа АП, модель 283. Величину осадки компактного материала определяли с помощью профи-логрофа фирмы "TAYLOR-HOBSON", модель "TALYSURF-4" с приставкой к нему для контроля волнистости (модель "TALIMIN"). Величину деформации порошкового слоя определяли с помощью индикатора часового типа ИЧ- 2, закрепленного на подвижном (верхнем) электроде машины МТ-2827. Определение накопленных напряжений в покрытии проводили по специально разработанной методике с помощью дифрактометра серии ДРП-3.

Химический состав шлама стали ШХ15 определяли в соответствии с ГОСТ 16412.0-80, Форму и размер составляющих шлама определяли с помощью растрового электронного микроскопа BS-340 фирмы "Тесла". Перед исследованиями шлам подвергали ультразвуковой очистке при частоте 44 кГц на приборе УЗДН2Т в течение 15 мин. Объемную долю абразивных включений в шламе определяли с помощью микроскопа "Neofot-21" в поляризованном свете по методике секущих плоскостей на прессовках диаметром 11,5 мм, полученных при давлении 60... 160 кН и спеченных в вакуумной печи при 1400 С, и находили по формуле А = (SEK/Sy) х 100 %, где SBK - суммарная площадь абразивных включений в исследуемом участке, Sy - площадь исследуемого участка. Удельную поверхность шлама определяли по методу БЭТ на газохромотогра-фе ГХ-1. Прессуемость шлама ШХ15 определяли в соответствии с ГОСТ 23148-78. Плотность прессовки определяли по формуле П = m/v, где m - масса прессовки, v - объем.

Расчет распределения температуры, структурных составляющих и микротвердости в зоне соединения осуществляли с помощью специально разработанных программ на персональном компьютере типа Pentium.

В третьей главе рассмотрены металлургические особенности процесса электроконтактной приварки, исследовано влияние параметров режима, шероховатости поверхности детали, окружающей среды, фракционного состава порошка, промежуточного слоя, предварительного деформирования на формирование покрытия из компактных и порошковых материалов и качество соединения его с основным металлом. Показана возможность использования отходов шлифования шарикоподшипникового производства (шлама стали ШХ15) для получения покрытий при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой.

Показано, что совокупность управляемых параметров 3, t„ и Р при ЭКП определяет температуру Т, величину е и интенсивность £ пластической деформации детали и присадочного металла в зоне соединения. В зависимости от значений Т, е, £ металлов в зоне соединения возможны следующие ситуации: частичное или полное разрушение образовавшихся в зоне соединения меж-

атомных химических связей растягивающими напряжениями после прекращения действия уравновешивающих сжимающих напряжений, образование на отдельных участках или по всей площади контакта межатомных связей и релаксация напряжений в той степени, в какой это необходимо для сохранения образующихся связей, образование в зоне соединения общих зёрен (для однородных или близких по химическому составу металлов) или новых фаз (для разнородных металлов). При наличии в зоне соединения общих зёрен сварные соединения могут иметь высокую пластичность и вязкость. Свойства сварных соединений, содержащих новые фазы, будут определяться свойствами этих фаз.

В табл. 1 представлены свойства покрытий из исследованных компактных и порошковых материалов, полученных при оптимальном сочетании тех-

Таблица 1

Свойства покрытий, полученных ЭКП

Марка привариваемого материала Материал основы Плотность покрытия из порошка, % Микротвердость, Н/мм2 Прочность на срез соединения покрытия с основой, МПа Сопротивление ударному срезу соединения покрытия с основой, МДж/м2

Вблизи края покрытия Средняя область покрытия Вблизи зоны соединения

1 2 3 4 5 6 7 8

Порошок ПГ-СР2 Сталь 45 95-96 3200 2850 3550 478-482 0,142-0,144

Порошок ПГ-УС25 97-98 5250 4100 5800 530-535 0,151-0,152

Порошок ПС-12-НВК-01 97 7250 7100 7400 455 0,157

Порошок 50% ПГ-10Н-01+ 50% ВК25 97-98 18192 17452 17957 472-480 0,141-0,145

Порошок 08X18Н9Т 95-96 1533 1322 1585 470-473 0,148

Порошок ШХ15 95-97 8240 7210 7350 520-525 0,149-0,151

Проволока Св-08 1980 1710 2993 473-479 -

Проволока БрБ2 2035 1941 3100 494-498 -

Лепта из стали 50ХФА 6485 5493 5493 496-501 -

Порошок ПР-НПЧЗ Чугун СЧ15 97 3300 2900 3460 251-262 0,191-0,196

Проволока 65 Г 7510 6850 7540 144-149 -

Проволока БрКМцЗ-1 1843 1621 1950 141-145 -

нологических параметров электроконтактной приварки. Видно, что соединения, полученные при оптимальных режимах, имеют достаточно высокие физико-механические характеристики. Металлографические исследования соединений показали, что в переходной зоне от приваренного слоя к основе дефектов типа пор, трещин и несплошноетей не наблюдается (рис. 1), Форма сечения приваренного металла свидетельствует о преимущественном нагреве и деформации присадочного материала и приповерхностною слоя детали. Зона соединения образцов, полученная при оптимальных параметрах режима ЭКП для металлов с одинаковым или близким химическим составам, представляет собой ориентированную в плоскости контакта межзеренную границу (рис. 1,а). При этом имеются участки, на которых граница раздела начинает мигрировать. Здесь просматриваются общие для соединяемых металлов зерна, что свидетельствует о принципиальной возможности получения соединения без ориентированной в плоскости контакта межзеренной границы. Зона соединения металлов, существенно различающихся между собой по химическому составу, имеет промежуточный слой, который образовался вследствие диффузионных

Рис. 1. Микроструктура зоны соединения, полученная при оптимальных параметрах режима: а - проволока Св-08 - сталь 45; б - проволока из стали 08Х18Н10Т - сталь 10; в - проволока из бронзы Ьр!з2 - сталь 10; г - лента из стали 50ХФА - чугун СЧ15 (х 450x0.25)

процессов (рис.1,б,в). Толщина этого слоя незначительна (<1 мкм), что можно объяснить ограниченной возможностью развития диффузионных процессов ввиду кратковременности периода электроконтактной приварки. Данные металлографических исследований зоны соединения (рис. 1,6,в) показали, что в зоне соединения разнородных металлов диффузия элементов практически отсутствует или незначительна. Для всех исследованных сочетаний металлов приваренный слой в своей верхней части и вблизи зоны контактирования с основой имеет несколько меньший размер зерна, чем в средней зоне, что можно объяснить различной степенью термомеханического воздействия на привариваемый металл в указанных областях. Это подтверждается характером распределения микротвердости, которая в направлении от края приваренного металла к зоне контактирования сначала несколько снижается, затем повышается, а вблизи зоны контактирования имеет приблизительно те же (или несколько большие) значения, что и в верхнем слое приваренного металла (см. табл. 1). Микротвердость основного металла имеет максимальные значения вблизи зоны контактирования соединяемых металлов, где наиболее сильно проявляется влияние термомеханического воздействия ЭКП. По мере удаления от зоны соединения она снижается и становится равной микротвердости основного металла в исходном состоянии. Протяженность зоны термомеханического воздействия, определенная на основе испытаний на микротвердость и металлографических исследований, колеблется от 0,15 до 0,60 мм в зависимости от соединяемых материалов и режимов процесса приварки.

Циклическая прочность образцов из стали 45 с покрытием из компактного материала в зависимости от условий осуществления ЭКП снижается на 14...25 %, циклическая прочность таких же образцов с покрытием из исследованных порошков, полученных ЭКП при оптимальных параметрах режима, практически не снижается по сравнению с образцами без покрытий, а ударная вязкость образцов после нанесения покрытий уменьшается не более, чем на 15-20%. Отслаивания покрытий при разрушении образцов в обоих случаях не наблюдалось.

Износостойкость покрытий из порошков ПГ-СР2, ПГ-УС25, ПС-12-НВК-01, 50%ПГ-10Н-01 + 50% ВК25, ШХ15 соответственно в 2,8-3,0; 3,5-4,0; 5,0-6,0; 10,0-11,0; 6,0-7,0 раз выше износостойкости стали 45, термообработан-ной до ШС 48-50, и в 4,0-5,0; 7,0-7,5; 19,0-20,0; 10,0-11,0 раз выше износостойкости той же стали в исходном состоянии, рис. 2. Износостойкость покрытия из порошка ПР-НПЧЗ в 4,0-5,0 раз выше износостойкости чугуна СЧ15. Выкрошивания и отслаивания покрытий в процессе испытаний не наблюдалось. Испытания износостойкости порошкового покрытия, полученного при оптимальном режиме ЭКП, в масле ("Индустриальное 20") и в коррозионной среде (3%-ный водный раствор ЫаС£ ) показали (рис. 3), что износостойкость покрытия в указанных средах приблизительно одинаковая. Это свидетельствует о том, что в данных условиях компоненты агрессивной среды не проникают в покрытие и к поверхности основного металла, а коррозионная стойкость соединения определяется коррозионной стойкостью самого покрытия.

Рис. 2. Результаты испытаний на износостойкость: 1 - сталь 45 в исходном состоянии; 2 - сталь 45 после термообработки до НЯС 48...50; 3 - покрытие из порошка ПГ-СР2; 4 - покрытие из порошка ПГ-УС25, 5 -покрытие из порошка 50% ПГ-10Н-01+50% ВК-25

Рис. 3. Износостойкость покрытия из порошка 50% ПГ-ЮН-01+50% ВК25: 1 - 3%-ный водный раствор Nací; 2 - масло "Индустриальное 20"

20 40 60 Путь трения, м х 10*

Коррозионные испытания методом экспресс-анализа в 3%-ном водном растворе Nací и по потерям массы образцов при выдержке в 3%-ном водном растворе Nací и в среде водяного пара в течение 48 часов показали, что в указанных средах покрытия из исследованных порошков практически не подвергаются коррозии. В металле основы (сталь 45 и чугун СЧ15) коррозионные процессы протекают интенсивно, особенно в среде водяного пара. На рис. 4 представлены результаты длительных коррозионных испытаний. Видно, что прочность на срез т соединения приваренного металла с основой образцов, полученных при оптимальных параметрах режима ЭКП (разрушение образцов происходит не по зоне соединения, а по одному из соединяемых материалов), с увеличением времени нахо-

500

£ 400 2

л" 300

ь

I 200

О

с 100 О

10 15 20 25 Длительность, сутки

30

Рис. 4. Зависимость прочности соединения покрытие из бронзы БрБ2 - сталь 45 от длительности коррозионных испытаний: 1 - оптимальный режим; 2 и 3 - не оптимальный режим

ждения в камере тепла и влаги практически не изменяется и равна т приваренного металла (рис. 4, зависимость 1). Прочность соединения приваренного металла с основой образцов, полученных при неоптимальных параметрах режима (разрушение образцов происходит по зоне соединения), с увеличением времени нахождения в камере тепла и влаги снижается и через 30 суток принимает значения, равные 50...52% прочности соединения образца, не подвергавшегося выдержке в камере тепла и влаги (рис. 4, зависимость 3). Следует отметить, что наибольшее влияние на прочность соединения оказывают коррозионные процессы, протекающие в течение первых пяти суток нахождения образцов в камере тепла и влаги. Затем скорость протекания коррозионных процессов стабилизируется, что, по-видимому, объясняется образованием на поверхности образца стойкой оксидной пленки, затрудняющей протекание коррозионных процессов, и прочность соединения изменяется незначительно. Прочность соединения приваренного металла с основой образцов, полученных при неоптимальных параметрах режима, не подвергавшихся воздействию коррозионной среды, практически не изменяется в течение 30 суток (рис. 4, зависимость 2). Аналогичные результаты были получены и для других исследованных сочетаний соединяемых материалов.

Исследованы особенности формирования покрытий по длине приваренного слоя. Установлено, что для всех исследованных сочетаний материалов прочность соединения покрытия с основой на расстоянии 250 мм от первого приваренного валика снижается приблизительно на 16-18%. Аналогичные результаты получены при испытании образцов на сопротивление ударному срезу соединения покрытия с основой. При этом установлено, что снижение сопротивления ударному срезу по длине приваренного слоя происходит более интенсивно, чем снижение прочности, и на расстоянии 250 мм от первого приваренного валика составляет 30-35%. Снижение этих характеристик по длине приваренного слоя можно объяснить нагревом детали в процессе ЭКП, что приводит к окислению ее поверхности и появлению на ней оксидной пленки, затрудняющей процесс соединения покрытия с основой. Плотность покрытия по длине приваренного слоя практически не снижается. Показано, что во всем исследованном интервале (20...250 мкм) фракционный состав порошка практически не оказывает влияния на прочность и на сопротивление ударному срезу соединения покрытия с основным металлом и плотность покрытия. Показано также, что для всех исследованных сочетаний материалов при электроконтактной приварке в три и пять слоев толщина покрытия увеличивается соответственно во столько же раз для компактного материала и в 2,0 и 2,7 раза для порошкового материала по сравнению с приваркой в один слой. Установлено, что количество нанесенных слоев практически не влияет на прочность соединения покрытия с основой.

На качество соединения покрытия с деталью существенное влияние оказывает подготовка поверхности детали перед ЭКП. Для получения соединений, обладающих высокими механическими характеристиками, на поверхности детали целесообразно создавать микрорельеф с неровностями оптимальной высоты: 80-500 мкм при ЭКП проволоки и 0,1 - 40 мкм при ЭКП металли-

ческой ленты или порошкового материала. Показано, что при всех исследованных способах подготовки поверхности детали под приварку просматривается ориентированная в плоскости контакта межзёренная граница между соединяемыми поверхностями. В некоторых случаях зона соединения имеет прерывистый характер, что даёт основание предположить возможность образования в зоне контакта общих для соединяемых поверхностей зерен. Снижение высоты микрорельефа ниже оптимальной уменьшает прочность соединения покрытия с основой, а увеличение - приводит к появлению несплошностей в основании микровыступов.

Влияние изменения высоты микронеровностей и термообработки на износостойкость покрытия и металла основы приведены в табл. 2.

Таблица 2

Влияние изменения высоты микронеровностей и термообработки на износостойкость покрытия и металла основы

Объект испытания Подготовка поверхности образцов перед ЭКП Среда при испытании Потеря массы, мг при пути трения, м

1570 3140 4710 6280 7850

Покрытие из порошка 50% ПГ-10Н-01+ 50% ВК25 на образцах из стали 45 в нормализованном состоянии Точение Я2=35...40 Масло 3,9 5,5 7,7 9,4 И,1

Точение 1*2= 35...40 3%-ный водный раствор N3« 4,8 6,2 7,8 8,6 9,8

Шевронная накатка Я = 250 Масло 3,8 6,1 8,2 10,0 11,2

То же, после термообработки до 50 НЯС Точение ^=35...40 Масло 4,3 6,8 9,0 9,6 9,6

Сталь 45 в нормализованном состоянии Точение Яг= 35...40 Масло 76,0 110,0 140,0 162,0 196,0

То же, после термообработки до 50 НЯС Точение 35...40 Масло 38,0 64,0 84,0 102,0 121,0

Примечания: 1. Нагрузка на образцы при испытаниях составляла 0,5 кН. 2. Материал контртела - сплав Т15К6. 3. Длительность испытаний 48 ч.

Определено, что предварительная термообработка основного металла и изменение высоты микронеровностей его поверхности от 35 до 250 мкм практически не влияют на работоспособность деталей с покрытием в условиях интенсивного изнашивания.

Вероятность получения зоны соединения без ориентированной в плоскости контакта межзеренной границы увеличивается при осуществлении ЭКП в среде защитного газа. 8 частности, при ЭКП проволоки Св-08 к валам из стали 45 и проволоки из сплава ВТ6 к валам из того же материала в атмосфере, с применением воды и в аргоне установлено, что для данных сочетаний металлов применение аргона приводит к образованию общих зерен в зоне соединения (рис. 5) даже при таких значениях параметров режима, при которых ЭКП в атмосфере и с применением воды позволяет получать зону соединения только с ориентированной в плоскости контакта межзеренной границей. Установлено, что зона соединения без ориентированной в плоскости контакта межзеренной границы способствует увеличению прочности и особенно сопротивления ударному срезу ау (рис. 6), приваренного слоя с основой, а, следовательно, и повы-

Рис. 5. Микроструктура зоны соединения образцов, полученных ЭКП проволоки Св-08 к валам из стали 45 (а) и проволоки из сплава ВТ6 к валам из того же сплава (б) в аргоне (х 450x0,25)

МДк/м1 1

0,8 0.В 0.* 0.2 о

3

а

МДж/м1 1

0,8 |* 0.6 ■ 0.4 0,3

о

0.5 0,5

Рис. 6. Влияние защитной среды на сопротивление ударному срезу при ЭКП проволоки Св-08 к валам из стали 45 (а) и проволоки из титанового сплава ВТ6 к валам из сплава ВТ6 (б): 1 - на воздухе; 2 - в потоке воды; 3 - в аргоне

шению эксплуатационной надежности деталей. Вместе с тем следует отметить, что для большой группы стальных деталей, например валов, втулок, осей и т.д., при их восстановлении или упрочнении ЭКП компактных материалов (стальной ленты или проволоки) с целью упрощения и удешевления процесса приварку можно осуществлять в атмосферных условиях или с применением воды. Для деталей, выполненных из титана и его сплавов, ЭКП следует осуществлять в защитной среде аргона.

Анализ влияния температуры на формирование покрытия и зоны соединения при ЭКП компактных материалов при учёте коэффициента запаса прочности восстанавливаемой или упрочняемой детали позволил обосновать выбор металлического порошка для использования его в качестве промежуточного слоя. Отмечено, что температура плавления такого порошка должна лежать в интервале 850 - 1150 °С. При этом, с целью уменьшения влияния температурного цикла ЭКП на эксплуатационные свойства детали, особенно на циклическую прочность, процесс приварки целесообразно осуществлять в интервале температур 0,75...0,95 Тш. (°С) порошка, используемого в качестве промежуточного слоя. Необходимо отметить также, что при восстановлении достаточно широкой номенклатуры деталей целесообразно совмещать процесс нанесения покрытия с его термообработкой. Это достигается охлаждением зоны соединения покрытия с деталью проточной водой. Поэтому при выборе материала для промежуточного слоя надо ориентироваться на порошки, позволяющие осуществлять формирование покрытия и соединение его с деталью в указанном интервале температур, с учётом того, что в этом случае максимальная температура (Ттах, °С), при которой целесообразно формировать соединение, должна быть Ттах > Т3, где Т3 (°С) - температура, при которой осуществляется закалка привариваемого компактного материала. Свойства полученного покрытия и зоны соединения "покрытие - деталь" в большой степени зависят от химического состава привариваемого компактного материала и порошка, который применяется в качестве промежуточного слоя, а также связующего вещества, необходимого для закрепления частиц порошка на поверхности привариваемой металлической ленты или проволоки. Связующие вещества должны отвечать следующим требованиям: в процессе приварки они не должны окислять промежуточный слой и соединяемые поверхности, при выгорании не оставлять на поверхности сажистого остатка, а продукты горения не должны быть токсичными. Наиболее полно таким требованиям отвечают акриловый лак, индустриальное масло, технический вазелин и другие подобные материалы.

Исследовано влияние процесса ЭКП на формирование покрытия и качество его соединения с основным металлом при приварке ленты из стали 50ХФА к валам из стали 45 через промежуточный слой из порошка ПГ-СР2, закрепленного на контактной поверхности ленты с помощью технического вазелина. Установлено, что прочность соединения покрытия с основой, полученная при оптимальном сочетании основных технологических параметров ЭКП, составляет 482-512 МПа. Испытания на микротвердость (рис.7) показали, что

Н«„. №им' 8000 7000 6000 £000 4000 3000 2000 1000 О

основной металл

1

¡й п

т

\ к

I к Р

1 1 Г

1 1

1 1.

0.1 02 0,3 0,4 0.5 0.6 0,7 0В 03 1 1.1

(х 400x0,25)

Рис. 7. Микротвердость зоны соединения Рис. 8. Микроструктура зоны со-

покрытие из стали 50ХФА - сталь 45 че- единения покрытие из стали 50ХФА

рез промежуточный слой из порошка: - сталь 45 через промежуточный

а - ПГ-СР2; 0 - чугуна СЧ15; Д- ПГЖ 14 слой из порошка ПГ-СР2

наибольшая микротвердость наблюдается у края покрытия и вблизи зоны соединения, что обусловлено наибольшим воздействием термомеханического цикла ЭКП на данные области. Величина осадки ленты после приварки составила 140. ..180 мкм. Структура покрытия (рис. 8) - мартенсит. При этом в зоне соединения имеет место промежуточный слой в виде белой прерывистой полосы шириной не более 0,5 мкм, образовавшийся в результате диффузии входящих в состав соединяемых материалов элементов (рис. 9) при нагреве и деформации объема, включающего в себя сталь 50ХФА, порошок ПГ-СР2 и сталь 45, который не оказывает влияния на прочность соединения покрытия с основой. Глубина зоны термического влияния составляет 0,35...0,4 мм, микротвердость этой зоны - Но1,0 =7930.. .3670 Н/мм2. При этом она имеет структуру

Рис. 9. Результаты микрорент-геноспектрального анализа зоны соединения покрытие из стали 50ХФА - сталь 45 через промежуточный слой из порошка ПГ-СР2

Ь, мм

мартенсита вблизи зоны соединения и мартенситно-троститную структуру по мере удаления от нее. За зоной термического влияния основной металл имеет

исходную структуру (ферритно-перлитную) и микротвердость Н;,,,^ 2900...ЗОЮ Н/мм2. Установлено также, что использование промежуточного слоя из порошкового материала при ЭКП компактных материалов на 10% повышает ударную вязкость КС образцов в сравнении с образцами, полученны-

?Й

ц •

з —------

1 2 3

Рис, 10. Влияние ЭКП на ударную вязкость образцов: 1 - сталь 45; 2 - с покрытием из стали 50ХФА; 3-е покрытием из стали 50ХФА через промежуточный слой из порошка ПГ-СР2

ми без промежуточного слоя (рис. 10). Циклическая прочность с* образцов с покрытием в этом случае приблизительно равна о„ стали 45 в исходном состоянии (рис. 11), что на 20% выше с^ , полученной при ЭКП стальной проволоки к валам из стали 45. Это, по-видимому, можно объяснить меньшим воздействием термического цикла ЭКП на основной металл в результате более равномерного нагрева зоны соединения за счет более развитой площади контакта при наличии порошкового материала между соединяемыми поверхностями.

Рис. 11. Результаты испытаний на циклическую прочность: а - (п) образцы с покрытием из стали 50ХФА, полученные электроконтактной приваркой через промежуточный слой из порошка, (■) сталь 45 в исходном состоянии; б - фрактограмма излома в зоне соединения

Зона соединения с ориентированной в плоскости контакта межзеренной границей, как было отмечено выше, имеет низкий уровень пластичности и, следовательно, ударной вязкости. Повысить ударную вязкость можно в результате получения в зоне контакта общих для соединяемых материалов зерен. Образование общих зерен связано с протеканием рекрисггализационных процессов, обеспечивающих миграцию межзеренной границы. Для обеспечения процессов рекристаллизации при взаимодействии материалов в твердом состоянии применяют различные технологические приемы. Одним из них является предварительная деформация одного из соединяемых или обоих материалов. При проведении исследований установлено, что для образования в зоне соединения общих зерен при ЭКП более предпочтительной является миграция, осуществляемая рекристаллизацией обработки, имеющей более высокую движущую силу, необходимую для преодоления мигрирующей границей сил от мелких включений и несплошностей в зоне соединения. Высокий уровень накопленных искажений кристаллической решетки для реализации рекристаллизации обработки можно достигнуть, в частности, предварительной холодной деформацией компактного материала. Для подтверждения этого заключения применительно к ЭКП проведены экспериментальные исследования влияния предварительной холодной деформации компактного материала, в частности проволоки <1 = 2,0 мм из низкоуглеродистой стали, на миграцию межзеренной границы при формировании покрытия и соединении его с основным металлом. При этом, предварительную деформацию проволоки в холодном состоянии осуществляли на величину ех = 15, 20,25, 30,35, 40, 50, 65,90 %. Металлографические исследования образцов, полученных ЭКП с предварительным деформированием, свидетельствуют о преимущественной деформации проволоки в процессе приварки независимо от величины ех. Следует отметить, что с увеличением ех величина осадки проволоки в процессе ее приварки уменьшается. Например, при £х = 15 % величина осадки проволоки при воздействии термомеханического цикла составляет 0,45 мм, при ех = 25 % - 0,40 мм, а при ех = 90 % - 0,10 мм. Величина зоны термомеханического влияния с повышением степени ех присадочной проволоки увеличивается, что дает основание предположить, что с увеличением ех возрастает количество теплоты, выделяемой в зоне соединения при ЭКП. Анализ зоны соединения образцов, полученных ЭКП при Л = 10 кА, Р = 1,5 кН, I - 0,08 с показал, что при £х = 15 % граница раздела наблюдается по всей длине зоны соединения. С увеличением ех до 20% граница раздела становится прерывистой и на отдельных участках просматриваются общие для соединяемых металлов зерна. При ех = 25% граница раздела в зоне соединения не наблюдается. Это свидетельствует о том, что в зоне соединения образовались общие для соединяемых металлов зерна. Последующее увеличение ех до 40% приводит снова к появлению прерывистой границы раздела. При ех = 65% ее протяженность увеличивается, а при ех = 90% граница раздела проходит по всей длине зоны соединения.

На основе полученных экспериментальных данных была определена величина £ в зависимости от степени предварительной деформации ех проволоки (рис. 12), где £ отношение протяженности границы раздела при текущей величине ех к протяженности границы раздела (0, полученной при ех = 0%, то есть £ = 1\ / £0. Следует отметить, что увеличение импульса тока, и сле-

Рис. 12. Зависимость £ от величины предварительной холодной деформации проволоки: 1 -□=10 кА; 2 - Л=12 кА

45 55

Щ

НО иА

3-12 *а

65

75 85 $жл

Рис. 13. Зависимость ау от величины предварительной холодной деформации проволоки: 1 - 3=10 кА;2->12кА

довательно, температуры в зоне соединения приводит к тому, что граница раздела начинает мигрировать интенсивнее при одинаковых степенях £х проволоки. На рис. 13 представлена зависимость относительного сопротивления ударному срезу ау соединений, полученных ЭКП к валам с! = 50 мм из стали 45 предварительно деформированной стальной проволоки, от величины ех. Величину ау определяли как отношение ау соединения, образованного при текущем значении ех, к &у соединения, полученного при ех = 25 %. Приварку проволоки осуществляли при Л = 10 кА, Р = 1,5 кН, I = 0,08 с. Из представленной зависимости видно, что с увеличением степени ех проволоки от 0 до 25 % величина а у возрастает и при ех = 25...30% приобретает максимальные значения. Дальнейшее увеличение ех проволоки до 35%, 40%, 50% приводит снова к снижению величины ау и при £х = 65 % она становится минимальной. При увеличении импульса тока были получены аналогичные, результаты. Однако при увеличении импульса тока (и следовательно температуры в зоне соединения) ау при одних и тех же величинах ех проволоки имеет несколько большие значения. Сопоставление зависимостей, представленных на рис. 12 и 13, показало, что наличие в зоне соединения ориентированной в плоскости контакта

межзеренной границы снижает а, образцов. С уменьшением протяженности границы раздела значение ау возрастает и в зоне соединения без ориентированной в плоскости контакта границы раздела (ех =25%) она приобретает максимальное значение. Полученные результаты можно объяснить с использованием экспериментальных зависимостей величины деформации Ahr проволоки при воздействии термомеханического цикла ЭКП и величины общей деформации ДЬ0бщ проволоки от степени ее бх (рис. 14). Сопоставление зависимостей, представленных на рис. 12 и 14, свидетельствует о том, что для осуществления миграции ориентированной в плоскости контакта межзеренной границы при ЭКП необходимо получение определенного соотношения между величиной предварительной холодной деформации проволоки ех и величиной деформации Ahr проволоки при воздействии на нее термомеханического цикла процесса ЭКП, общей величиной накопленной деформации ДЬо6щ и температурой, при которой осуществляется процесс получения покрытия. Необходимо отметить, что деформацию ех привариваемого материала (металлическая проволока или лента, спеченная порошковая лента, металлические порошки в чистом виде или их композиции), его величину деформации ДЬГ при воздействии термомеханического цикла ЭКП и величину общей деформации Aho6m легко контролировать, как в процессе ЭКП, так и после, а с помощью обратной связи с параметрами режима и условиями осуществления процесса приварки активно влиять на количественные характеристики каждой из величин деформации и их соотношение, то есть получать зону соединения покрытия с основным металлом с необходимыми свойствами.

Рис. 14. Зависимость осадки ДЬГ проволоки при воздействии термомеханического цикла ЭКП и величины общей осадки Л110бщ от величины предварительной холодной деформации проволоки при Р=1,0 кН; 1=0,08 с: 1 -0=12 кА; 2 — 3=10 кА

дЬ, мм 2

1,6 1.4

1,2

1

2

1

15 30 45 60 75

ДЬГ

. е*

Одним из эффективных путей снижения себестоимости восстановления и упрочнения деталей является применение в качестве материала для получения покрытий отходов промышленного производства. В этом ряду особый интерес представляют отходы, образующиеся в процессе шлифования колец подшипников качения, изготавливаемых из стали ШХ15, так как в них содер-

жится значительное количество Сг, Мп, 5>, а также абразивных зёрен, остающихся в шламе в результате изнашивания шлифовальных кругов. Форма и размер частиц шлама имеют специфическую форму, которая не похожа ни на один тип частиц известных порошковых материалов, выпускаемых в нашей стране и за рубежом. Шлам представляет собой мельчайшие стружки, имеющие форму завитков, пружинок с 2-3 кольцами, серповидных волокон, и других им подобных (рис. 15). При этом каждая отдельная микростружка обычно имеет много заусенцев по всей своей длине. Такая конфигурация элементарных стружек, составляющих шлам, приводит к тому, что они практически не встречаются по отдельности. Обычно они образуют конгломерэты - комки, состоящие из множества прочно соединенных (сцеллённых) между собой элементарных стружек. Оценка размеров отдельных микростружек показала, что средняя ширина таких стружек составляет 10...25 мкм, длина - 40...114 мкм, толщина - 0,6...1,2 мкм. Химический состав шлама, представляющего собой отходы шлифования стали 111X15, и стали 111X15 до ее механической обработки (шлифования) представлен в табл. 3.

а (х 150x0,25) б (х 1000x0,25)

Рис. 15. Микрофотографии шлама ШХ15: а - общий вид; б - фрагмент шлама с серповидными частицами и частицами в виде завитков, пружинок и запятых; в - фрагмент шлама с частицами, сцепленными между собой; г - фрагмент частицы с ярко выраженными элементами сдвига

в (х 150x0,25)

г (х 3000x0,25)

Таблица 3

Химический состав стали ШХ15 и шлама ШХ15

Марка материала Химический состав, %

С Cr Мп Si

Сталь ШХ15 0,95-1,05 1,3-1,65 0,20-0,40 0,17-0,37

Шлам ШХ15 1,4 1,55 0,24 0,22

Из данных таблицы 3 видно, что химический состав шлама по содержанию Сг, Мп и 51 практически не отличается от стали ШХ15. В то же время содержание углерода в шламе по сравнению со сталью ШХ15 увеличивается приблизительно на 40 %, что, по-видимому, можно объяснить насыщением стружки углеродом из смазочно-охлаждающей жидкости в результате её нагрева при шлифовании. В табл. 4 представлены свойства шлама ШХ15, которые позволяют оценить возможность его применения в технологических процессах восстановления и упрочнения деталей ЭКП. Видно, что шлам ШХ15, независимо от типа шлифовального круга, не обладает текучестью, имеет низкую плотность в исходном состоянии, которая приблизительно в 68...86 раз меньше плотности литой или прокатанной стали ШХ15, достаточно хорошо прессует-

Таблица 4

Некоторые свойства шлама ШХ15

№№ П.П Свойства шлама ШХ15 Тип шлифовального круга

№15А №25А №91Л

1 2 3 4 5

1 Масса навески шлама, г до промывки 20 20 20

после промывки 15,5 17,75 18,75

2 Объемная доля абразивных включений, % 11,2-12,4 4,7-5,9 4,8- 6,0

3 Размер абразивных включений, мм 0,267- 0,272 0,263 -0,271 0,0146-0,0155

4 Текучесть нет нет нет

5 Удельная поверхность, м2/г до размола 5,52 5,52 5,52

после размола - - 1,32

6 Плотность в исходном состоянии, г/см3 0,09-0,14 0,08-0,11 0,08-0,11

7 Плотность прессовки, г/см3 до спекания 4,36 4,33 4,24

после спекания 6,74 6,71 6,71

8 Проба на при-вариваемость до нагрева в печи неудовлетворительно неудовлетворительно удовлетворительно

после нагрева в печи неудовлетворительно неудовлетворительно неудовлетворительно

9 Тип абразива электрокорунд нормальный электрокорунд белый электрокорунд хромоти-танистый

ся и спекается в вакуумной печи, объёмная доля абразивных частиц составляет 4,7-12,4%, удельная поверхность 8уд = 5,52 м2/г, что в 3,8...18,4 раза выше 8уд обычных порошковых материалов.

Исследованы физико-механические свойства покрытий из шлама ШХ15. Установлено, что при оптимальных сочетаниях параметров режима ЭКП плотность покрытия составляет 95-97%, а прочность соединения покрытия с основой находится в пределах 525-530 МПа и равна прочности одного из соединяемых материалов (в данном случае прочности покрытия). Микротвердость покрытия в средней зоне составляет 7210 Н/мм2, у края покрытия - 8240 Н/мм2, а у зоны соединения - 7350 Н/мм2. Глубина зоны термического влияния в основном металле составляет 0,4-0,48 мм. Металлографические исследования зоны соединения покрытие из шлама ШХ15 - сталь 65Г, полученной при оптимальных параметрах режима ЭКП показали, что дефекты типа пор, трещин и несплошностей в зоне соединения отсутствуют, а в самой зоне соединения наблюдаются участки как с ориентированной в плоскости контакта межзе-ренной границей раздела, так и с общими для соединяемых материалов зернами. Наличие участков с общими зёрнами свидетельствует о протекании стадии объёмного взаимодействия при формировании покрытия и соединении его с деталью, заканчивающейся слиянием дискретных очагов взаимодействия в плоскости контакта, а в объёме - релаксацией напряжений в той степени, какая необходима для сохранения образовавшихся связей, а также дальнейшим развитием процессов рекристаллизации или диффузии. Это подтверждается результатами микрорентгеноспектрального анализа, свидетельствующих о взаимной диффузии элементов (особенно хрома), входящих в состав соединяемых материалов, в покрытие и основу/Наличие участков с общими для соединяемых материалов зернами показывают также принципиальную возможность получения общих зёрен по всей длине зоны соединения покрытие из шлама ШХ15 - сталь 65Г. Установлено также, что ударная вязкость образцов с покрытием из шлама 111X15 имеет приблизительно одинаковые значения с ударной вязкостью образцов из стали 65Г, термообработанных до НЯС52...54 и упрочненных ЭКП без подачи порошка. Анализ фрактограмм излома показал, что образцы из стали 65Г как в исходном состоянии, так и термообработанные до НЯС52...54 имеют хрупкое разрушение, в то время как образцы с покрытием - хрупко-вязкое разрушение. Это позволяет предположить, что при возникновении ударных нагрузок в процессе эксплуатации восстановленных или упрочненных деталей покрытие может являться препятствием для распространения трещин. Следует также отметить, что отслаивания покрытий в процессе испытаний на ударную вязкость не происходило. Показано, что износостойкость покрытия из шлама ШХ15 приблизительно в 1,6 раза выше износостойкости стали 65Г в исходном состоянии и в 1,2...1,3 выше износостойкости той же стали, термообработанной до Н11С52...54. Определено, что коррозионная стойкость покрытия в 2,4...2,6 выше коррозионной стойкости стали 65Г. Причем коррозионная стойкость зоны соединения практически не уступает коррозионной стойкости покрытия.

В четвертой главе рассмотрены возможности и перспективные направления повышения эффективности процесса ЭКП компактных и порошковых материалов.

На примере ЭКП ленты из стали 50ХФА толщиной 0,5 мм на валы из стали 45 диаметром 50 мм проведена расчетно-экспериментальная оценка влияния параметров режима ЭКП на качество соединения покрытия с основой и формирование зоны термического влияния (ЗТВ). В качестве параметров процесса использовали мощность источника теплоты <3 = г|1_Ши (ц - кпд процесса ЭКП, и - напряжение, 3 - сила тока, 1„ - длительность импульса тока), усилие сжатия электродов и скорость охлаждения. Показано, что значения прочности т соединения, величины деформации б компактного материала (стальной ленты), глубины зоны термического влияния 2ЗТВ, полученные расчетным путем, отличаются от значений, полученных экспериментально, не более, чем на 6%. Анализ результатов расчета и экспериментальных данных показал зависимость т и 2ТТВ от величины деформации, которую легко контролировать как в процессе ЭКП, так и после, рис. 16. Видно, что увеличение деформации стальной ленты до е = 30% приводит к увеличению т и 7.,тв, причем соединение покрытия с основой при е = 30% равнопрочно основному металлу (стали 45), а Ъ^ не превышает 0,4...0,41 мм. С учетом диаметра детали и имея в виду, что оптимальной величиной деформации стальной ленты, при которой т соединения покрытия с основой равнопрочно одному из соединяемых металлов, является г = 30...35%, эти зависимости можно использовать при назначении технологии восстановления и упрочнения деталей ЭКП стальной ленты.

Рис. 16. Зависимость прочности соединения покрытия с основой и глубины ЗТВ от величины деформации стальной ленты при ЭКП через промежуточный слой из порошка ПГ-СР2: □ - прочность соединения покрытия с основой; о - глубина зоны термического влияния; — - расчетные; --экспериментальные данные

Разработана модель деформирования порошковых материалов в процессе ЭКП, позволяющая увязать рост плотности покрытия и прочности его соединения с величиной деформации и площадью контакта между формируемым покрытием и основным металлом. При разработке этой модели исследовано влияние силы тока 3 и длительности ^ его протекания на величину деформации £ порошкового слоя (рис. 17), относительную площадь контакта Р (Р = Р,/Ртах, где Р; - площадь контакта при текущих значениях ], Р и V, Ртах -

площадь контакта, полученная при Л = 16, 4 кА; Р = 1,5 кН и 1и = 0,1 с) покрытия с основой (рис. 18) и относительную плотность V (V = у/утах, где V; -плотность покрытия при текущих значениях 3, Р и V, утах - плотность покрытия, полученная при 3 = 16,4 кА; Р = 1,5 кН и 1и = 0,1 с) покрытия (рис. 19).

Рис. 17. Зависимость деформации £ порошкового слоя от силы тока и вое мен и его протекания

Рис. 18. Зависимость относительной площади контакта Б от силы тока и времени его протекания

Рис. 19. Зависимость относительной плотности V покрытия от силы тока и в семени его протекания

0.04 0,06 0,0В 0,1 Вреия ш.с

Для определения зависимости между величиной деформации и плотностью покрытия рассмотрена плоская задача деформирования порошкового слоя (рис. 20). При этом считали, что уплотнение слоя происходит в жесткой обойме, то есть без выдавливания порошка из зоны соединения. В прямоугольном сечении порошкового слоя высотой Ь0 и шириной Ь выделим участки

10 и 1к=Ь, где 10 - исходная относительная плотность порошкового слоя, а 1к - относительная плотность сформированного покрытия, равная относительной плотности компактного материала. Соединив концы выделенных участков, получим вписанную в прямоугольное сечение равнобедренную трапецию той же высоты Ьо. Далее разобьем сечение порошкового слоя на К участков равной высоты X. При этом будем считать, что плотность порошкового слоя по высо-

1о

Рис. 20. Деформационная модель порошкового слоя

те X внутри каждого участка будет одинаковой и равной: 1* где 1 =1,2,3,..., к.

В соответствии с этим каждый участок внутри трапеции заменим прямоугольником высотой X и шириной 1*, тем самым, выделив твердую фазу материала порошка в каждом слое. Рассмотрим последовательную деформацию прямоугольников.

1. Верхний прямоугольник П1 высотой X и шириной Ь деформируется на величину Д 1/ = 12* - Ь* в прямоугольник П] с основанием 12 и высотой уи Из построения видно, что у\ = (1/10)Х, тогда Е] = (X - уО/Х = 9/10. Далее прямоугольник П71 складываем с прямоугольником П2 той же ширины 12, что и П']. Таким образом, получаем прямоугольник П'2 шириной 12 и высотой Х1=(11/10)Х.

2, Прямоугольник П'2 деформируется на величину Д12* = 13* - Ь* в прямоугольник П"2 шириной 13* и высотой у2 = (1/5)Х, тогда деформация е2 = (X,-

Уз)/Х| = 9/11. Складывая прямоугольник П"2 шириной 13*с прямоугольником П3 той же ширины и высотой X, получим прямоугольник П'3 = П/у2 + П3 шириной 13* и высотой Х2 = ( 6/5 )Х. Далее на третьем шаге деформируется прямоугольник П'з и, наконец, прямоугольник П'к, высоту которого можно определить, как Хк= [ Кх - (К-1) Д 1к ] /А, где Д 1„ = 1к - lK.i , А - масштабный фактор (А-Ьф/ho, где h0 - фактическая высота порошкового слоя), деформируются соответственно В прямоугольник г/к ВЫСОТОЙ Ук и шириной lit- Высота этого прямоугольника определяется, как ук = Хк - Д1к (1/2)Х при неограниченном росте количества слоев. В результате получим набор значений деформации:

е, =9/10, £2 = 9/11, ej = 9/12,....

Введем величины Z, = (12* - 1,*)/Х , Z2 = (13* - 12*)/Xi , Z3 = ( I4*" 13*)/ Х2.

Очевидно, что в соответствии с принятой моделью Zi=£i; Z2 = £2; Z3=e3.....

Просуммировав эти равенства, получим:

2(0 = £ Zj (i), гдеi =1,2,3,...,п.

j=i j=i J

Согласно работам М.Ю. Бальшина и С.С. Кипарисова в порошковой металлургии Z(i) - это увеличение относительной плотности (концентрации твердой фазы) за счет сокращения пористости и внутри частичной деформации в процессе ее общего увеличения на Av. Видно также, что Z(i) - это накопленная относительная ширина твердой фазы, a s(i) - накопленная деформация, то есть непрерывными аналогами этих величин являются соответственно относительная плотность v , относительная площадь контакта F и величина деформации г. Следовательно:

v(t) = F(t) = £ (t), отсюда: (1)

v(!) = f(t)=£(t). (2)

Сопоставление данных рис. 17-19 показывает, что равенство (1) выполняется. По данным металлографических исследований в зоне соединения покрытия с основой общие зерна не образуются, а сама зона соединения представляет собой ориентированную в плоскости контакта межзеренную границу. Это позволяет считать, что в этом случае объемное взаимодействие ограничивается образованием химических связей и, по-видимому, релаксацией напряжений в той мере, в какой это необходимо для их сохранения. В таком случае прочность соединения покрытия с основой определяется той частью атомов контактных поверхностей, которые при конкретных сочетаниях 3, Р и t„ вступили в физический контакт и образовали химические связи. Согласно работам М.Х. Шоршорова, Ю.Л. Красулина, В.П. Алехина, Э.С. Каракозова по соединению материалов в твердой фазе, скорость роста прочности в этом случае может быть выражена в виде:

dx /dt = SX(t),

(3)

где т - прочность соединения в относительных единицах, равная отношению прочности при каких-либо значениях Л, Р и 1и к максимальной прочности; Б -площадь активного центра, зависящая от энергии выносимой дислокацией при образовании активного центра и высоты потенциального энергетического барьера и, при достижении которого в пределах одного активного центра образуются химические связи; X - частота образования активных центров, которую можно выразить в виде:

где: ¿(0 - скорость деформации в фиксированный момент времени I; Ь - модуль вектора Бюргерса; Ь - расстояние между дислокациями, причем Ь = рт (здесь р - плотность дислокаций).

Из уравнений (2) и (3) следует, что скорость роста плотности порошкового слоя и скорость образования контакта между частицами порошка, а также между формируемым покрытием и основой определяются интенсивностью пластической деформации, а скорость их активации зависит от интенсивности деформации и площади активного центра. При формировании покрытия и соединении его с основой без их расплавления, как и для соединения компактных материалов в твердой фазе, возможны случаи:

у> т, х и Ё> т, Ё= т. (5)

Это зависит, прежде всего, от физико-химического состояния поверхности частиц порошка и поверхности основного металла, то есть от состояния контактных поверхностей, количественной характеристикой которого и является величина и, полностью определяющая площадь активного центра при неизменном значении 0. По аналогии со сваркой компактных материалов без их расплавления для формирования покрытия и соединения его с основой с помощью ЭКП наиболее технологичен случай:

то есть когда в результате уменьшения пористости в состояние физического контакта вступает большее количество атомов, энергетически подготовленных к образованию химических связей. Оценим значения площади активного центра Б = ЬЬ, при которых выполняется равенство (6). Плотность дислокаций в очаге деформации при е = 80... 90 % определим по уравнению А. Зегера, согласно которому

/.(1) = £(1)/(1Дэ),

(4)

■у= X и т,

(6)

где X = 3 • 10"4. Оценки р, сделанные по уравнению (7), показывают, что при е = 80 % величина р = 5,7-Ю"12 см2, тогда Ь = 4-Ю"6 см. Принимая Ь = 3-Ю"8 см, а Ь = 4 • 10~6 см, из уравнения для площади активного центра получим Б = 1,2-10"13 см2. Известно, что максимальная площадь активного центра, то есть возникновение ситуации, когда высота потенциального энергетического барьера и очень мала, определяется усечением полей упругих искажений соседних дислокаций. В этом случае максимальный радиус активного центра г = 0,5 Ь. Считая, что при взаимодействии частиц порошка между собой и с основным металлом поле упругих искажений вокруг дислокации имеет круговую симметрию, определим площадь активного центра как Б = от2. Такой очаг взаимодействия для случая сварки без расплавления на воздухе составляет и 15 Ь (Ь -модуль вектора Бюргерса). Тогда при Ь = 3-10"8 см, получим г = 4,5 • 10"7 см и Б = 1,5 • 10"13 см2. Поскольку это значение Б близко к значению Б, найденному из условия v = т и Р = х, постольку (помня, что е = v и е = Б) можно записать:

= 'Р» X, (8)

а следовательно:

У = £ = т. (9)

Физический смысл уравнений (4, 8 и 9) заключается в том, что скорость и величина пластической деформации порошкового слоя определяет прочность соединения порошкового покрытия с металлом основы и прочность соединения частиц порошка в объеме покрытия между собой. Равенство (9) справедливо в предположении, что релаксация напряжений в очаге деформации успевает произойти за время активации ^ контактных поверхностей как при формировании покрытия, так и при соединении его с основой, то есть напряжения не разрушают образующиеся связи. Другими словами, равенство (9) справедливо при условии ^ > 1Р, где ^ - время релаксации, зависящее от релаксационных свойств соединяемых материалов и температуры в процессе осадки порошкового слоя при формировании покрытия и соединении его с основой. На рис. 21 представлена зависимость Относительной прочности т при срезе фиксированной площадки, полученной при Р = 1,5 кН, от длительности импульса тока 1и при различных значениях силы тока 3 в импульсе. Сопоставление данных, представленных на рис. 17-19 и 21, показывает, что существует такая область значений Р и и„ в которой равенство (9) выполняется с достаточной степенью точности. Следует отметить, что наилучшим образом это равенство выполняется при Р= 1,5 кН и больших токах. При малых токах, несмотря на то, что произошли деформация порошкового слоя и формирование покрытия (соединение частиц порошка между собой в объеме порошкового слоя), соединение между сформированным покрытием и основным металлом или вообще не образуется (при малых или имеет низкую прочность (при больших 1И). Результаты экспериментальных данных можно объяснить следую-

Рис. 21. Зависимость относительной §

1 О."

прочности соединения покрытие из | шлама ШХ15 - сталь 65Г от силы |

тока и времени его протекания |

0,25

0,04 0,06 008 0,1

Время 1м.С

щим образом. Большая сила тока J в импульсе при Р = Ропт обеспечивает большее выделение теплоты как в объеме формируемого покрытия, обеспечивающего соединение частиц порошка между собой, так и в зоне соединения его с поверхностью основного металла. Так как скорость релаксации напряжений в очаге деформации соединяемых материалов зависит главным образом от температуры, то при большой силе тока в импульсе обеспечиваются наиболее благоприятные условия для релаксации напряжений, то есть выполняется условие ta > tp. При малых J релаксация напряжений в очаге деформации не успевает произойти (например, при J = 9,6 кА; t„ = 0,04 с и при 3 = 7,7 кА; t„ = 0,08 с соединение вообще не образуется). По мере увеличения t„, а значит увеличения tp, развивается процесс образования соединения между покрытием и основой, имеющего, однако, прочность т ниже той, которая предсказывается равенством (9). Результаты экспериментальных данных (рис. 17-19) и проведенного анализа (рис. 20) позволяют заключить, что при ЭКП порошкового материала интенсивность пластической деформации определяется технологическими параметрами процесса, основными из которых являются J, Р и t„, косвенно определяющими температуру нагрева соединяемых материалов, и свойствами порошкового материала, основными из которых является его сопротивляемость пластической деформации. В этом случае процесс ЭКП целесообразно строить так, чтобы интенсивность пластической деформации привариваемого порошкового материала в течение протекания импульса тока была постоянна, то есть et„ = 1. Тогда процесс формирования покрытия и соединения его с основой становится более технологичным.

Анализ экспериментальных данных с позиций современных представлений о соединении материалов в твердой фазе, а также результаты оценки влияния основных технологических параметров на свойства соединения при ЭКП позволили установить, что имеет место следующая взаимосвязь деформации е привариваемого материала с J, Р, t„;: е ~ J" при всех значениях Р и t„; е ~ t„K при всех значениях Р и J; е ~ Р° при всех J и t„. Тогда, справедлива следующая апроксимация:

В=АГ1ик, (10)

где А- коэффициент пропорциональности. В указанных интервалах изменений 3, Р и 1и параметры А, п, к принимают значения А= 1,66; п= 0,15; к=0,3. В условиях ЭКП происходит плоская деформация привариваемого материала в плоскости контакта, причем деформация по высоте является преобладающей и может быть охарактеризована величиной осадки е. Понимая в дальнейшем под б одномерную деформацию, оценим прочность (в относительных единицах) т:

г - ^ V

где - Б- площадь активного центра, Ь- модуль вектора Бюргерса, Ь- путь движения дислокации до барьера, £ - скорость деформации. Дифференцируя по I уравнение (11), найдем е:

ё = АкТ1ы. (12)

Подставив (12) в (11), получим для т следующее уравнение:

ы Ы (13)

Постулируя зависимость т = т (И, Б/ЬЬ) в виде (12) по экспериментальным данным, получим, что пик соответственно равны 0,16 и 0,4, то есть :

■= _ Л ^ ^ 7-0Д6 .0,4

' 1 ■ (14)

Различие значений п и к в уравнениях (13) и (14) можно считать незначительным, если принять во внимание допущение об одномерной схеме деформирования привариваемого материала. Вычисления по уравнению (14) с использованием экспериментальных данных т = т (3, Р, 0 показывают, что меньшей £ соответствует меньшая величина комплекса Б/ЬЬ. Увеличение значения комплекса Б/ЬЬ при увеличении накопленной деформации связано с уменьшением пути движения дислокации до барьера, поскольку Б = р"1/2, а плотность дислокаций р ~ Ь. Зная величину комплекса Б/ЬЬ, можно расчетным путем оценить прочность соединения т по уравнению (14) для любого нового сочетания соединяемых материалов при получении покрытий ЭКП компактных или порошковых материалов. Для этого достаточно экспериментально определить всего два значения прочности соединения при различных значениях тока ЭКП и два значения прочности при различных значениях длительности импульсов тока, по которым определяются показатели степеней пик уравнения (14). Так, фиксируя длительность импульса 1и для двух значений тока и 32 получим:

Т! = (Б/ЬЬ) А Л," х2 = (Б/ЬЬ) А 32п . (15)

Логарифмируя отношение т ¡/ т2, получим значения пик:

п =

1ё /1 - 72

-18

На рис. 22 представлены расчетные и экспериментальные зависимости т от силы тока и длительности импульса тока, полученные для случая ЭКП стальной проволоки <1 = 2 мм к валам из стали 45 с! = 50 мм. Расчет осуществляли по уравнению (14). Видно, что расчетные и экспериментальные зависимости имеют удовлетворительную сходимость.

Рис.22. Расчетные и экспериментальные зависимости т от силы тока и длительности его протекания при Р = 1,5 кН: (—) - экспериментальные, (---) ■ расчетные

0.75

0.5

0,26

1и,с

0.02

0,04

0,06

0.06

Предложенный подход позволяет существенно снизить объем экспериментов при определении оптимальных значений силы тока и длительности его протекания при изменении толщины покрытия восстанавливаемой или упрочняемой детали или для нового сочетания соединяемых материалов.

Проведена расчетная оценка остаточных напряжений в покрытиях, возникающих в результате воздействия термомеханического цикла ЭКП на соединяемые материалы и последующего шлифования. При оценке величины остаточных напряжений в покрытии применяли дифрактометр ДРП-3 и программу МАХЯАУ 32, разработанную в Московском институте стали и сплавов, в соответствии с которой определяли деформацию кристаллической решетки в исследуемой точке покрытия при различных углах наклона Брэггов-ской плоскости по уравнению:

е = (17)

где ©о - координата центра тяжести максимума, соответствующая не деформированному состоянию материала; ©ч- - координата центра тяжести максимума

деформированного состояния материала. Остаточные напряжения ст„ определяли по уравнению:

<?н = К т——, (18)

1 + ц

где Е - модуль упругости материала покрытия; ц - коэффициент Пуассона;

где п - число съемок угла наклона Брегговской плоскости; х= sin2^; y=s(y); Ц1 - угол наклона Брэгговской плоскости. Показано (рис. 23), что в покрытии, полученном ЭКП через промежуточный слой, накопленные в процессе воздействия термомеханического цикла и последующей обработки шлифованием в размер напряжения, приблизительно, на 53...55% меньше чем в покрытии, полученном без использования промежуточного слоя.

Рис. 23. Распределение остаточных напряжений по длине приваренного слоя:

1, 3, 5, 7, 9 - ЭКП без промежуточного слоя; 2, 4, 6, 8, 10 - ЭКП с промежуточным слоем

В пятой главе представлены результаты исследований и математический анализ влияния условий и параметров процесса ЭКП на распределение поля температур, формирование структуры покрытия и качество его соединения с основным металлом.

На примере упрочнения режущей кромки дискового рабочего органа зерновой сеялки (рис. 24) разработана расчетная схема (рис. 25) и математическая модель процесса электроконтактной приварки порошкового материала. Данная модель позволяет оценить неравномерность нагрева и охлаждения упрочняемой поверхности в отдельных точках, а также начало и окончание ау-стенитного превращения в зоне термического воздействия, влияющего на формирование закалочных структур в поперечном сечении режущей кромки, которые в конечном итоге определяют рабочие характеристики детали. Тепловыделение, связанное с электросопротивлением металла детали при пропускании импульса тока, моделировали действием мгновенного нормально-кругового ис-

сг^МПа

450

360 ■270 180 90 0

335

7 8 9 10

Рис. 24. Схема упрочнения режущей кромки диска сошника сеялки электроконтактной приваркой порошкового материала

источник (пятно нагрева) микромеГОЧНИКИ

упрочняем.»* поверхность у

Рис. 25. Расчетная схема выделения теплоты в области контакта детали с верхним роликовым электродом

точника в пластине. Распределение поля температур рассчитывали в соответствии с уравнением H.H. Рыкалина:

T(x,y,t) =-^-ехр Г (х2 + у2) 1,

АпЪХ (t0jI + t) "Ua(t[hi + t)J-

(20)

где <3„ = Шг|л1„ - количество теплоты, выделяющейся в листе при пропускании импульса тока; г|л - кпд источника, определяющий долю теплоты, выделяемой в объеме листа; X - коэффициент теплопроводности; • константа времени, определяющая коэффициент сосредоточенности источника. Расчётную оценку распределённого температурного поля проводили для случая упрочнения режущей кромки диска сошника из стали 65Г при оптимальном сочетании параметров режима ЭКП: силе тока в импульсе 6,5 кА, напряжении 2,6 В, длительности импульса тока 0,06 с, скорости приварки 1,667 см/с. Кроме того, при выборе параметров математической модели учитывали экспериментально установленные распределение микротвердости, распределение пор и микронесплошностей в приваренном слое. О степени адекватности выбранных значений параметров модели можно судить по соответствию распределения максимальных температур Т(у, г) (рис. 26,а) и очертаниям зоны термического влияния на макрошлифе поперечного сечения образца (рис. 26,6). Показано, что в упрочняемом объеме поверхности детали при ЭКП порошкового материала наблюдаются значительные скорости нагрева металла, достигающие 20000 °С/с, что приводит к заметному повышению неравновесных значений температур фазовых превращений, контролирующих размеры зон таких превращений. При этом скорость охлаждения металла

в области превращений у а оказывается не ниже 250.. .300 "С/с, что определяет структуру металла в зоне нагрева.

х 14*0,23.

Рис. 26. Изотермы максимальных температур в поперечном сечении режущей кромки диска сошника: а - расчетные данные; б - очертания зоны термического влияния (эксперимент)

Разработана математическая модель и расчетная схема нагрева поверхности цилиндра расщепленным источником теплоты, позволяющая рассчитывать и прогнозировать распределение температуры, скорости охлаждения и структурных составляющих в зоне термического влияния при восстановлении и упрочнении цилиндрических деталей ЭКП стальной ленты. Расчёт поля температур осуществляли по уравнению H.H. Рыкалина, которое с учетом расщепленности источника теплоты имеет вид:

ЪТ = ", (21)

ф(г>0=Т-7Мте~^, (22)

где q - мощность источника теплоты (Вт); V - линейная скорость движения источника по спирали (см/с); Я - радиус цилиндра (см); х и г - координаты расчетной точки на оси X и радиусу соответственно (см); 1:„ - время на п-ом витке (с); ср - объемная теплоемкость (Дж/см3-°С); а - коэффициент температуропроводности (см:/с, АУср); к - коэффициент теплопроводности тела (Вт/см-°С); Ь - коэффициент поверхностной температур о отдач и (1/с, Ь=2сс/срК); а - коэффициент полной поверхностной теплоотдачи (Вт/см2.°С); ]0 и - функция Бес-

селя первого рода нулевого и первого порядков от действительного аргумента; Рк - корни уравнения ^(Цк) = 0 (р, = 0, ц2 = 3,83, ц3 = 7,02 и тд.); п - номер витка; гп - номер источника теплоты. Для определения процентного содержания мартенсита (М), бейнита (Б) и феррито-перлитной смеси (ФП) в зависимости от скорости охлаждения использовали уравнения Авраами:

М = 100х

ФП = 100-

(23)

где км, кфп, пм и пфГ1 - расчетные или экспериментальные коэффициенты для определения структуры, а>е/5 - скорость охлаждения в интервале 600...500 °С. По данным В.В. Фролова содержание бейнита при заданной скорости охлаждения определяется как дополнение к количеству мартенсита до 95% или феррито-перлитной смеси до 100%. Расчетное определение коэффициентов к и п возможно с использованием критических скоростей охлаждения, взятых из диаграммы анизотермичского распада аустенита для рассматриваемых сталей:

3,3475 0,1054 4,067 = 2$9;57

"м"1гшМ2/®М1; м = ЫЯи'"фя 1 К,,)"*'

где Шм1 ,<0м2 — критические скорости охлаждения, соответствующие образованию 5% и 90 % мартенсита; ШфП1. Шфп2 - критические скорости охлаждения, соответствующие образованию 100% и 5% феррито-перлитной смеси. Расчетный анализ полей температур, скоростей охлаждения и структурных составляющих выполняли применительно к случаю ЭКП ленты 50ХФА толщиной 0,5 мм к валам из стали 45 диаметром 50 мм при силе тока 5,5 кА и длительности импульса тока 0,06 с, скорости приварки 0,7 м/мин, шаге приварки 2,5 мм/об, длительности паузы между отдельными импульсами 0,08 с. Разработанная модель позволяет рассчитывать и прогнозировать распределение температуры, скорости охлаждения и структурных составляющих (рис. 27) в зоне соединения покрытия с основным металлом при восстановлении и упрочнении цилиндрических деталей ЭКП. Расчетным путем определены значения коэффициента полной поверхностной теплоотдачи, мощности и коэффициента сосредоточенности источника, которые обеспечивают удовлетворительное, с погрешностью не более 12%, совпадение результатов прогнозируемого и экспериментального распределения микротвёрдости в зоне термического влияния (рис. 28) и, следовательно, структурных составляющих этой зоны. Данная модель позволяет прогнозировать структуру покрытия и зоны термического влияния в результате варьирования мощностью источника теплоты, скоростью нагрева и охлаждения зоны соединения при ЭКП и, следовательно, управлять качеством восстановленной или упрочненной детали.

м.*

■»■100 ■ ео-эо 070-60 ■60-70

• «0-50 030-10 а 20-30 »10-30 О0-10

ран

эо

Ем -то ео

50 40

30 10

10 в

Х.(М « я

Рис. 27. Распределение мартенсита (а) и феррито-перлитной смеси (б) в зоне соединения покрытие из стали 50ХФА - сталь 45

Рис. 28. Распределение микротвердости в зоне соединения покрытие из стали 50ХФА - сталь 45: 1, 2, 4 - расчетные; 3 — экспериментальные данные

В шестой главе с учетом результатов исследований представлены разработанное оборудование, технологические рекомендации ЭКП компактных и порошковых материалов, типовые технологические процессы восстановления и упрочнения деталей, внедренные или опробованные в производстве.

Разработана установка УКН-11 для восстановления и упрочнения цилиндрических деталей, позволяющая стабилизировать давление в контакте "привариваемый материал - деталь ", а также исключить макродеформацию детали в процессе ЭКП. Модернизирована серийная установки 011-1-02 "Рем-деталь", что позволило осуществлять ЭКП компактных и порошковых мате-

риалов к плоским дисковым деталям. Разработаны сварочная (наплавочная) головка, позволяющая обеспечить стабильное качество восстановленной или упрочненной детали в результате повышения жесткости конструкции токо-подводящих элементов и существенного уменьшения размеров роликовых электродов; головка для ЭКП компактных и порошковых материалов с бесконтактным токоподводом, в которой исключены скользящие контакты, а сварочный ток подаётся на вращающиеся оси роликовых электродов с помощью токоподводящих шин, имеющих форму спирали Архимеда; головка для ЭКП порошкового материала, обеспечивающая его равномерную подачу в зону сварки, практически, без потерь и стабильную толщину покрытия; устройство, позволяющее повысить качество восстанавливаемых или упрочняемых деталей, рабочие поверхности которых ограничены с двух сторон галтелями, а также устройство, позволяющее совмещать предварительную деформацию компактного материала на заданную величину и его последующую приварку к детали.

Разработаны технологические рекомендации восстановления и упрочнения деталей ЭКП компактных и порошковых материалов, позволяющие формировать необходимую структуру покрытия и прогнозировать структуру и свойства зоны соединения покрытия с деталью.

Предложена технология формирования влажной губчатой ленты из шлама ШХ15 за счет прессования его деполяризованных частиц во влажной среде (рис. 29) для использования в качестве привариваемого материала при ЭКП. Для этого шлам помещают в емкость с водой и тщательно перемешивают (рис. 29,а), после чего частицам шлама дают осесть (рис. 29,6) до получения необходимой толщины осажденного слоя Ь0. После этого воду сливают до уровня, не превышающую толщину Ь0 (рис. 29,в) и производят прессование этого слоя с помощью оправки, представляющей собой пластину с рукояткой, размеры рабочей поверхности которой приблизительно равны соответствующим размерам днища емкости. Остатки воды из емкости удаляют, повернув ее на угол не более 90° относительно горизонтальной оси осадка, не снимая нагрузки (рис. 29,г). В результате получают влажную губчатую ленту. Из нее вырезают мерные заготовки шириной, равной ширине роликового электрода, по форме поверхности, на которой необходимо получить покрытие.

Представлены данные по внедрению и опытно-промышленному опробованию разработанных технологических рекомендаций и оборудования для восстановления и упрочнения деталей ЭКП в производстве.

" \ 1_

Рис. 29. Формирование влажной губчатой ленты из шлама ШХ15: а - перемешивание шлама в емкости с водой; б - осаждение; в - прессовка; г - слив воды из емкости; 1- инструмент для перемешивания; 2 - емкость; 3 - взвесь шлама в воде; 4 - вода; 5 - слой шлама после осаждения; 6 - оправка для прессовки; 7 - влажная губчатая лента

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании установленных закономерностей формирования соединения между покрытием и основным металлом охарактеризованы и систематизированы компактные и порошковые материалы, которые могут быть использованы для нанесения покрытий методом ЭКП и сформулированы рекомендации по выбору материалов и технологий для различных целей применения.

2. Разработаны новые методы испытаний механических свойств соединений покрытий с основным металлом, позволяющие оценивать прочность при срезе и сопротивление ударному срезу зоны соединения покрытия с основным металлом, а также определения остаточных напряжений в покрытиях без их разрушения.

3. Экспериментально показано, что основными факторами, определяющими комплекс механических свойств покрытия и зоны его соединения, являются природа соединяемых материалов, их релаксационная стойкость, температура нагрева, схема напряженного состояния, величина и скорость деформации в зоне соединения. Установлено, что повышение качества соединения при ЭКП однородных или близких по химическому составу металлов возможно в результате образования общих для соединяемых металлов зерен, а для случая соединения разнородных материалов - управления структурой и размерами межфазной границы раздела между ними.

4. Предложены расчетные методы оценки технологических параметров ЭКП при восстановлении и упрочнении деталей, позволяющие достоверно прогнозировать структуру и свойства соединений на основе анализа температурных полей, скоростей нагрева и охлаждения, структурных составляющих в зоне термического влияния.

5. Показано, что соединения, полученные при оптимальных параметрах режима ЭКП, равнопрочны основному металлу или покрытию. Установлено, что наличие общих для соединяемых материалов зерен в зоне соединения повышает ее сопротивляемость циклическим и ударным нагрузкам. Показано, что управлять пластичностью и вязкостью соединения покрытия с деталью при ЭКП можно в результате предварительного деформирования привариваемого материала в холодном состоянии, использования защитной атмосферы, создания на поверхности детали микрорельефа, использования промежуточного слоя из порошка. Отмечено, что диффузия элементов, входящих в состав соединяемых металлов, в зоне соединения практически отсутствует ввиду кратковременности периода образования соединения при ЭКП.

6. Показано, что износостойкость покрытия зависит от выбранного материала и условий осуществления процесса ЭКП. В частности показано, что износостойкость покрытий из порошков ПГ-СР2, ПГ-УС25, ПС-12-НВК-01, 50%ПГ-10Н-01 + 50% ВК25, ШХ15 соответственно в 2,8...3,0; 3,5...4,0; 5,0...6,0; 10,0...11,0; 6,0...7,0 раз выше износостойкости стали 45, термообра-ботанной до ЖС 48-50, и в 4,0...5,0; 7,0...7,5; 19,0.. .20,0; 10,0... 11,0 раз выше износостойкости той же стали в исходном состоянии. Износостойкость покрытия из порошка ПР-НПЧЗ в 4,0...5,0 раз выше износостойкости чугуна СЧ15.Установлено, что коррозионная стойкость самой зоны соединения не хуже коррозионной стойкости одного из соединяемых материалов.

7. Установлено, что при ЭКП в три и пять слоев толщина покрытия увеличивается соответственно во столько же раз для компактного материала и в 2,0 и 2,7 раза для порошкового материала по сравнению с ЭКП в один слой. Показано, что количество нанесенных слоев практически не влияет на качество покрытия и соединение его с основным металлом. Показано также, что увеличение размера частиц порошка от 2 до 250 мкм не оказывает существенного влияния на плотность покрытия и прочность соединения его с деталью. Отмечено, что в производственных условиях порошковые материалы для ЭКП к стальным и чугунным деталям можно применять без предварительного разделения их на фракции, то есть в состоянии поставки. Установлено, что при оптимальных режимах ЭКП отходов шлифования подшипниковых сталей (шлама 111X15) плотность покрытия из шлама ШХ15 составляет 95...97%, микротвердость- 7210...8240 Н/м2, ударная вязкость образцов с покрытием приблизительно равна ударной вязкости образцов из стали 65Г, термообработанных до Н11С 52...54. Показано, что на длине 1000 мм плотность покрытия практически не снижается, а прочность соединения снижается всего на 16... 17%.

8. Разработана модель деформирования привариваемого материала, которая позволила увязать рост плотности покрытия и прочности его соединения с величиной деформации и площадью контакта между формируемым покры-

тием и основным металлом. Процесс ЭКП целесообразно строить так, чтобы интенсивность пластической деформации привариваемого материала в течение протекания импульса тока была постоянна. Разработан расчетно-эксперимен-тапьный метод оценки основных технологических параметров ЭКП компактных и порошковых материалов, позволяющий существенно снизить объем поисковых работ при определении оптимальных значений этих параметров для назначения технологии восстановления (упрочнения) детали.

9. Разработан новый эффективный и экономичный способ повышения износостойкости деталей путем получения покрытий из отходов шлифования подшипниковых сталей (шлама ШХ15) электроконтактной приваркой. Способ защищен патентом РФ №2112634 от 28.04.1997 г.

10. Разработаны математические модели процесса ЭКП компактных и порошковых материалов, позволяющие оценить неравномерность нагрева и охлаждения восстанавливаемой и упрочняемой поверхности в отдельных точках, а также начало и окончание аустенитного превращения в зоне термического воздействия, влияющего на формирование закалочных структур, которые в конечном итоге определяют рабочие характеристики детали. Данные модели позволяет прогнозировать структуру покрытия и зоны термического влияния в результате варьирования параметрами режима ЭКП и, следовательно, управлять качеством восстановленной или упрочненной детали.

11. Результаты работы в виде новых технологий и оборудования для восстановления и упрочнения деталей ЭКП внедрены на 10 промышленных предприятиях. Разработанные расчетные методы, модели, программы для ЭВМ внедрены в учебный процесс в МГВМИ и используется в лекционных курсах, лабораторных практикумах, при курсовом и дипломном проектировании.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Каракозов Э.С., Клименко Ю.В., Ушицкий М.У., Латыпов P.A. Режимы электроконтактной наплавки. - Сварочное производство, 1977, № 8, с. 2324.

2. Клименко Ю.В., Латыпов P.A., Банин М.Н. Установка УКН-11 для электроконтактной наплавки изношенных шеек. - Сварочное производство,

1979, №4, с. 35-36.

3. Клименко Ю.В., Латыпов P.A. Электроконтактная наплавка быстрорежущей стали PI8 и Р65М на сталь 45. - Сварочное производство, 1979, № 6, с. 36-37.

3. Клименко Ю.В., Горбульский Л.Ф., Латыпов P.A. Головка ГКН-9М-1 для электроконтактной наплавки (сварки). - Автоматическая сварка, 1979, №10, с. 70-71.

4. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов P.A. Подготовка поверхности детали к электроконтактной наплавке. - Техника в сельском хозяйстве,

1980, №9, с. 50-51.

5. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов P.A., Зинин В.Г'. Предварительное деформирование проволоки улучшает формирование соединения при электроконтактной наплавке (наварке). - Сварочное производство, 1981, № 8, с. 21-22.

6. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов P.A., Рыльцин Н.М. Влияние окружающей среды на качество соединения при электроконтактной наплавке / Всесоюзная научно-техническая конференция "Теоретические основы наплавки. Наплавка в машиностроении и ремонте". - Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1981, с. 96-99.

7. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов P.A., Саковский В.Б., Селин В.И. Восстановление изношенных поверхностей цилиндрических деталей палубных и судовых механизмов электроконтактной наплавкой. - Судоремонт флота рыбной промышленности, 1982, № 49, с. 30-32.

8. Молчанов Б.А., Латыпов P.A. Нанесение слоя бронзы на стальные и чугунные детали электроконтактной наплавкой /11 Всесоюзная конференция по сварке цветных металлов.- Киев, ИЭС им. Е.О. Патона, 1982, с. 147.

9. Латыпов P.A., Прохоров H.H., Молчанов Б.А. Расчетно-экспери-ментальная оценка температурных полей при электроконтактной наплавке. -Сварочное производство, 1983, №6, с. 1-2.

10. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов P.A., Давиденко А.Н. Получение порошковых покрытий электроконтактной наплавкой / Всесоюзная конференция по сварке в судостроении и судоремонте. - Владивосток: Дальневосточный политехнический институт, 1983, с. 116-117

11. Латыпов P.A. Оптимизация процесса электроконтактной наплавки цилиндрических деталей. - Дис.... канд. техн. наук. - М.: МВМИ, 1983.-192 с.

12. Молчанов Б.А., Латыпов P.A. Получение слоя бронзы на стальных и чугунных деталях электроконтактной наплавкой / 11 Всесоюзная конференция "Актуальные проблемы сварки цветных металлов". - Киев: Наукова Думка. 1985, с. 404-406.

13. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Давиденко А.Н., Латыпов P.A. Головка для электроконтактной наплавки порошковыми метериалами. - Сварочное производство, 1986, №2, с. 32-33.

14. Черноиванов В.И., Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов P.A. Формирование покрытий на рабочих поверхностях электроконтактной наплавкой. - Сварочное производство, 1986, №4, с. 16-18.

15. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов P.A., Давиденко А.Н. Электроконтактная наплавка цилиндрических деталей с применением порошков износостойких сплавов. - Автоматическая сварка, 1987, № 7, с. 69-70.

16. Прохоров H.H., Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов P.A., Полунин В.М. Влияние параметров электроконтактной наплавки на глубину ЗТВ. -Сварочное производство". 1988, №4, с. 8-10.

17. Каракозов Э.С., Латыпов P.A. Восстановление деталей с использованием прогрессивных технологий (обзор). Новости науки и техники. Серия "Новые материалы, технология их производства и обработки". - М.: ВИНИТИ, 1989, №1.-43 с.

18. Молчанов Б.А., Латыпов P.A. Исследование особенностей изнашивания деталей, упрочнённых электроконтактной наплавкой. - Сварочное производство, 1990, № 11, с. 16-17.

19. Каракозов Э.С., Латыпов P.A., Молчанов Б.А. Состояние и перспективы восстановления деталей электроконтактной приваркой материалов (аналитический обзор). - М.: Информагротех, 1991. - 84 с.

20. Латыпов P.A. Сварка прокаткой. - Справочник: Сварка и свариваемые материалы: в 3-х томах. Том 2. Технология и оборудование. Справочное изд./ Под ред. В.М. Ямпольского. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996, с. 276-287,

21. Молчанов Б.А., Латыпов P.A. Электроконтактная приварка порошка предварительно сформированного в слой. - Механизация и электрофикация сельского хозяйства, 1996, №8, с. 30-31.

22. Бурумкулов Ф.Х., Латыпов P.A., Лельчук Л.М. Упрочнение ленточных пил для резки древесины электроимпульсной обработкой. - Сварочное производство, 1997, №10, с. 37-39.

23. Латыпов P.A., Молчанов Б.А., Бахмудкадиев Н.Д. Влияние технологических параметров электроконтактной приварки на формирование покрытия из шлифовальных шламов шарикоподшипникового производства. - Сварочное производство, 1997, № 12, с. 10-13.

24. Молчанов Б.А., Латыпов Р.А, Бахмудкадиев Н.Д. Технологические особенности получения покрытий электроконтактной приваркой / International Conference Welding. Technologies, equipment, materials. MET -97. - Riga: RTU, 1997, c. 296-300.

25. Латыпов P.A., Молчанов Б.А., Бахмудкадиев Н.Д. Восстановление и упрочнение режущих органов почвообрабатывающих машин электроконтактной приваркой шлифовальных отходов шарикоподшипникового производства / Международная конференция "Технологии ремонта машин. Ремонт - 98". Часть 2,- Киев: УДЭНТЗ, 1998, с. 82-84.

26. Латыпов P.A., Поляченко A.B., Молчанов Б.А., Бахмудкадиев Н.Д. Упрочнение режущих органов сельхозмашин электроконтактной приваркой шлама ШХ15. - Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1998, № 8, с. 25-29.

27. Латыпов P.A., Бахмудкадиев Н.Д. Использование шлама ШХ15 при упрочнении деталей электроконтактной приваркой / Международная конференция "Современные материалы, оборудование и технологии упрочнения и восстановления деталей машин". - Новополоцк: Полоцкий государственный университет, 1999, с. 40-42.

28. Латыпов P.A., Молчанов Б.А., Бахмудкадиев Н.Д. Упрочнение дисковых рабочих органов почвообрабатывающих машин электроконтактной приваркой / Welding. Technologies, equipment, materials, Related tehcnologies. MET -99. - Riga: RTU, 1999, c. 208-215.

29. Латыпов P.A. Восстановление и упрочнение деталей электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов. - Ремонт, восстановление, модернизация, 2002, №4, с. 11-18.

30. Латыпов P.A. Получение покрытий из компактных и порошковых материалов электроконтактной приваркой / Международная научно-техническая конференция "Сварка и родственные технологии в современном мире". Т.2. Санкт-Петербург: ФГУП Институт сварки России, 2002, с. 39-43.

31. Прохоров H.H., Латыпов P.A., Прохоров А.Н., Формирование поля максимальных температур при электроконтактной приварке режущей кромки инструмента. - Ремонт, восстановление, модернизация, 2002, №6, с. 14-18.

32. Латыпов P.A., Бурак П.И. Электроконтактная приварка. - Сельский механизатор, 2003, №12, с. 5.

33. Прохоров H.H., Воронин H.H., Латыпов P.A. Фазовые превращения при упрочнении или восстановлении режущей кромки почвообрабатывающего инструмента электроконтактной приваркой твердого слоя. - Технология металлов, 2003, № 6, с. 13-15.

34. Латыпов P.A. Некоторые особенности электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов / Международная научно-техническая конференция "Научные проблемы и перспективы развития ремонта обслуживания машин и восстановления деталей". - М: ГОСНИТИ, 2003, с. 98-101.

35. Латыпов P.A., Бурак П.И. Электроконтактная приварка металлической ленты через промежуточный слой из порошкового материала /' Международная научно-техническая конференция "Научные проблемы и перспективы развития ремонта обслуживания машин и восстановления деталей". - М: ГОСНИТИ, 2003, с. 134-137.

36. Латыпов P.A., Бахмудкадиев Н.Д. О механизме формирования соединения при электроконтактной приварке компактных и порошковых материалов / Международная научно-техническая конференция "Научные проблемы и перспективы развития ремонта обслуживания машин и восстановления деталей". - М: ГОСНИТИ, 2003, с. 120-122.

37. Латыпов P.A., Бахмудкадиев Н.Д. О методике испытания прочности соединения / Международная научно-техническая конференция "Научные проблемы и перспективы развития ремонта обслуживания машин и восстановления деталей". - М: ГОСНИТИ, 2003, с. 139-141.

38. Бурак П.И., Андронов С.Ф., Латыпов P.A. Сварочная головка для электроконтактной приварки. - Сельский механизатор, 2004, №4, с. 10

39. Бурак П.И., Пучин Е.А., Латыпов P.A. Инженерный метод расчета оценки качества соединения при электроконтактной приварке стальной ленты к детали через промежуточный слой из металлического порошка / Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Го-рячкина. Технический сервис в АПК. - М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 2004, выпуск №1 (6), с. 62-65.

40. Латыпов P.A., Бурак П.И. Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники электроконтактной приваркой биметаллических покрытий. - Ремонт, восстановление, модернизация, 2004, №7, с. 26.

41. Латыпов P.A., Бурак П.И. Некоторые особенности электроконтактной приварки стальной ленты через промежуточный слой из порошкового материала / Международная научно-техническая конференция "Повышение эффектив-

ности функционирования механических и энергетических систем". - Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 2004, с. 64-75.

42. Латыпов P.A., Бурак П.И. Восстановление цилиндрических деталей электроконтактной приваркой стальной ленты через промежуточный слой из порошка ГТГ-СР2 / Международная научно-техническая конференция "Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем". - Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 2004, с. 86-91.

43. Латыпов P.A. Получение покрытий из компактных и порошковых материалов электроконтактной приваркой при восстановлении деталей / Международная научно-техническая конференция "Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем". - Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 2004, с. 109-113.

44. Латыпов P.A., Бурак П.И., Дубровин Д.В. Снижение остаточных напряжений в покрытии при восстановлении деталей электроконтактной приваркой. - Ремонт, восстановление, модернизация, 2005, №1, с. 20-22.

45. Латыпов P.A., Бурак П.И. Электроконтактная приварка стальной ленты через промежуточный слой порошкового материала. - Технология металлов, 2005, №5, с. 37-43.

46. Латыпов P.A. Качество покрытия при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов / Международная научно-техническая конференции "Упрочнение, восстановление и ремонт на рубеже веков". - Вестник Полоцкого государственного университета. № 6. Серия В. Прикладные науки, 2005 г., с. 55-62.

47. Латыпов P.A., Молчанов Б.А. Предпосылки управления качеством формируемого покрытия и соединения его с деталью при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов. - В сб.: "Труды Всероссийского научно-исследовательского института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ)", том 98. - М.: ГОСНИТИ, 2006, с. 76-80.

48. A.C. №551139 СССР. Способ электроконтактной сварки / Ю.В. Клименко, Э.С. Каракозов, P.A. Латыпов // Открытия. Изобретения. 1977, №11.

49. A.C. №625868 СССР. Способ электроконтактной наплавки шеек коленчатых валов / Ю.В. Клименко, Э.С. Каракозов, P.A. Латыпов // Открытия. Изобретения. 1978, №36.

50. A.C. № 677848 СССР. Устройство для контактной роликовой сварки / Ю.В. Клименко, Л.Ф. Горбульский, P.A. Латыпов, Г.В. Лебедев // Открытия. Изобретения. 1979, № 36.

51. Патент №2112634 РФ. Способ наплавки для упрочнения режущей кромки изделия / P.A. Латыпов, A.B. Поляченко, Н.Д. Бахмудкадиев, Б.А. Молчанов // Открытия. Изобретения. 1998, № 16.

52. Патент № 34424 РФ на полезную модель. Устройство для электроконтактной наплавки / Андронов С.Ф., Бурак П.И., Латыпов P.A. // Открытия. Изобретения. 2003, № 34.

Принято к исполнению 16/02/2007 Исполнено 19/02/2007

Заказ № 116 Тираж: 140 экз.

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36, (495) 975-78-56 www.autoreferat.ru

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ материалов, применяемых для получения покрытий при упрочнении и восстановлении деталей

1.2. Электроконтактная приварка как способ упрочнения и восстановления деталей

1.3. Современные представления о механизме образования соединения в твердой фазе

1.4. Цель и задачи исследований

1.5. Выводы

2. ОБЩИЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материалы и оборудование для проведения исследований

2.2. Определение качества электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов

2.3. Определение свойств шлифовальных отходов

2.4. Методика расчета распределения температур при электроконтактной приварке

2.5. Выводы

3. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ И УПРОЧН-НИИ ДЕТАЛЕЙ

3.1. Металлургические особенности формирования покрытия и соединения его с основой при электроконтактной приварке

3.2. Влияние параметров режима электроконтактной приварки на формирование покрытия из компактных металлических материалов и качество его соединения с основой

3.3. Влияние параметров режима электроконтактной приварки на формирование покрытия из порошковых металлических материалов и качество его соединения с основой

3.4. Влияние шероховатости поверхности детали на формирование соединения при электроконтактной приварке компактных и порошковых материалов

3.5. Влияние окружающей среды на формирование покрытия и соединение его с металлом основы при электроконтактной приварке

3.6. Влияние промежуточного слоя на формирование покрытия и качество соединения его с основой при электроконтактной приварке компактных материалов

3.7. Влияние предварительного деформирования привариваемого материала на пластичность и вязкость зоны соединения

3.8. Использование отходов шлифования шарикоподшипникового производства для получения покрытий электроконтактной приваркой

3.9. Выводы

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКИ КОМПАКТНЫХ И ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

4.1. Расчетные исследования влияния параметров режима электроконтактной приварки на величину деформации компактного материала и качество его соединения с основным металлом

4.2. Исследование и разработка модели деформирования при электроконтактной приварке порошковых металлических материалов

4.3. Расчетно-экспериментальная оценка основных технологических параметров процесса электроконтактной приварки (тока, длительности его протекания и усилия на роликовые электроды) на прочность соединения покрытия с основой

4.4. Расчетная оценка остаточных напряжений в покрытии при электроконтактной приварке

4.5. Выводы

5. РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ, ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ И ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКИ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЯ ТЕМПЕРАТУР, ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОКРЫТИЯ И КАЧЕСТВО ЕГО СОЕДИНЕНИЯ С ОСНОВНЫМ МЕТАЛЛОМ

5.1. Расчетно-экспериментальные исследования распределения поля температур, скоростей охлаждения и структуры в зоне соединения при получении покрытий из металлических порошков

5.2. Расчетно-экспериментальные исследования распределения поля температур, скоростей охлаждения и структуры в зоне соединения при электроконтактной приварке металлической ленты

5.3. Выводы

6. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ

6.1. Разработка и модернизация оборудования для электроконтактной приварки

6.2. Выбор материала покрытия при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой•

6.3. Технологические рекомендации электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов при упрочнении и восстановлении деталей

6.4. Промышленное опробование результатов работы

6.5. Экономическая эффективность использования оборудования и технологических рекомендаций

6.6. Выводы

Упрочнение и восстановление деталей различными способами наплавки в условиях ограниченности материальных средств в промышленном и сельскохозяйственном производстве обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, энергетических и трудовых затрат, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды в результате продления срока эксплуатации изношенных или новых упрочнённых деталей.

С помощью наплавки можно получить на рабочих поверхностях деталей слой любой толщины и любого химического состава с разнообразными свойствами (высокой твёрдостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и т.п.). В результате этого достигается значительное увеличение долговечности деталей машин и механизмов.

Широкое распространение наплавочные работы получили также в связи с тем, что с их помощью можно создавать значительно более дешёвые биметаллические изделия с такими же или даже более высокими свойствами, чем у изделий изготовленных из целого куска высоколегированной стали или различных сплавов.

В настоящее время для восстановления и упрочнения деталей наибольшее применение в промышленности получили способы наплавки, предусматривающие расплавление основного и присадочного материалов. К таким способам наплавки относятся: ручная дуговая наплавка неплавящимся и покрытым плавящимся электродами, полуавтоматическая и автоматическая наплавка под флюсом, дуговая наплавка плавящимися и неплавящимися электродами в защитных газах, плазменная, вибродуговая, газовая и др. Эти способы позволяют значительно повысить производительность труда, получить наплавленные слои с особыми свойствами, работы эти легко автоматизируются. Вместе с тем, применение этих способов в некоторых случаях затруднено вследствие значительного термического влияния на металл детали, окисления и испарения легирующих элементов в основном и присадочном металлах, необходимости больших припусков на последующую механическую обработку, значительного расхода присадочного металла, необходимости значительных подготовительных операций, наличия газовыделения и интенсивного светового излучения.

В последние годы все большее применение для получения покрытий при восстановлении и упрочнении деталей находят способы, которым в меньшей степени присущи перечисленные недостатки: лазерная наплавка, электроискровая наплавка, газопламенное, плазменное и детонационное напыление, электродуговая металлизация и др.

Однако использование этих способов не всегда эффективно. В частности, при лазерной наплавке существует большая вероятность образования трещин в покрытии из-за различия коэффициентов термического расширения основного и привариваемого металлов. Покрытия, полученные газотермическими способами (газопламенным, плазменным и детонационным напыленим, электродуговой металлизацией) имеют достаточно высокую пористость, низкую прочность соединения с деталью, низкую сопротивляемость растяжению и неравномерную твёрдость, при электроискровой наплавке могут иметь место несплошности между отдельными участками покрытия, возникающие в результате нестабильности формирования перекрытий между ними, при этом сам процесс наплавки имеет низкую производительность.

Перспективным способом восстановления и упрочнения изношенных поверхностей деталей, а также получения биметаллических изделий является электроконтактная приварка (ЭКП), которая осуществляется без расплавления основного и привариваемого металлов, то есть в твёрдом состоянии, и имеет ряд преимуществ, основным из которых является меньшая энергоёмкость и высокая производительность процесса, возможность приварки различных металлов и сплавов на их основе к деталям, изготовленным из черных и цветных металлов, незначительное термическое влияние на металл детали, высокие механические свойства соединений, сокращение расхода привариваемого металла, отсутствие выгорания легирующих элементов и благоприятные условия работы оператора-сварщика из-за отсутствия вредных газов, шума и светового излучения.

В научно-технической литературе, практически, отсутствуют сведения о механизме формирования покрытия и соединения его с деталью при ЭКП. Отсутствие таких сведений не позволяет в полной мере решать вопросы управления структурой зоны соединения и самого покрытия и, как следствие, эксплуатационными характеристиками упрочненной или восстановленной детали. К причинам, сдерживающим более широкое применение ЭКП в промышленности, следует также отнести отсутствие технологических рекомендаций по приварке широкой номенклатуры компактных и порошковых материалов для восстановления и упрочнения деталей.

Данная работа посвящена развитию основополагающих теоретических представлений о природе формирования структуры зоны соединения и самого покрытия при ЭКП компактных и порошковых материалов, совершенствованию и разработке технологий, основанных на прогнозировании свойств восстанавливаемых и упрочняемых деталей.

В работе изучено влияние основных технологических параметров и условий осуществления процесса (влияние микрорельефа поверхности детали, защитной среды, гранулометрического состава порошка, промежуточного слоя) на формирование покрытия и соединение его с основой при восстановлении и упрочнении деталей ЭКП компактных (металлическая лента, проволока) и порошковых материалов, а также их композиций. Рассмотрены особенности формирования покрытия и соединения его с основой с позиций современных представлений о механизме образования соединений в твёрдой фазе, разработаны расчетно-экспериментальные и математические модели процесса ЭКП компактных и порошковых материалов, позволяющие оценить неравномерность нагрева и охлаждения восстанавливаемой и упрочняемой поверхности, а также начало и окончание аустенитного превращения в зоне термического воздействия, влияющего на формирование закалочных структур, которые, в конечном итоге, определяют рабочие характеристики детали. Разработайные модели позволяют прогнозировать структуру покрытия и зоны термического влияния в результате варьирования параметрами режима ЭКП и, следовательно, управлять качеством упрочненной или восстановленной детали. Представлены разработанное оборудование, технологические рекомендации ЭКП компактных и порошковых материалов, типовые технологические процессы восстановления и упрочнения деталей, внедренные или опробованные в производстве.

Основной объем исследований выполнен в лаборатории кафедры металлургии сварочных процессов МГВМИ и лаборатории внедрения перспективных технологий и оборудования ВНИИТУВИД "Ремдеталь".

Автор выражает свою признательность профессору кафедры металлургии сварочных процессов Прохорову Н.Н. за помощь при проведении расчетов температурных полей и фазовых превращений при ЭКП в зоне термического влияния, бывшим аспирантам ВНИИТУВИД "Ремдеталь" Бахмудкадиеву Н.Д. за помощь при проведении экспериментов по применению отходов шлифовального производства и Бураку П.И. - по применению промежуточного слоя из порошкового материала в технологических процессах упрочнения и восстановления деталей ЭКП.

Особую признательность автор выражает доценту кафедры металлургия сварочных процессов Молчанову Б.А. за неоценимую помощь при выполнении работы на всех ее этапах.

11. Результаты работы в виде новых технологий и оборудования для восстановления и упрочнения деталей ЭКП внедрены на 10 промышленных предприятиях. Разработанные расчетные методы, модели, программы для ЭВМ внедрены в учебный процесс в МГВМИ и используется в лекционных курсах, лабораторных практикумах, при курсовом и дипломном проектировании.

1. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн. / Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина. М.: Машиностроение, 1978. - Кн. I. - 400 с.

2. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин: Справочник. -М.: Машиностроение, 1984. 280 с.

3. Венцель С.В. Смазка и долговечность двигателей внутреннего сгорания. Киев: Техника, 1977.- 270 с.

4. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техника, 1970.-396 с.

5. Крагельский И.В., Добычин М.М., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. - 526 с.

6. Устерхауз Р.Б. Фреттенг-коррозия. Л.: Машиностроение, 1976.-270 с.

7. Избирательный перенос в тяжело нагруженных узлах трения / Под общ. ред. Д.Н. Гаркунова. М.: Машиностроение, 1982. 207 с.

8. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1970.-252 с.

9. Черноиванов В.И. Лялякин В.П. Организация и технология восстановления деталей машин. Изд. 2-е, доп. и перераб. М.: ГОСНИТИ, 2003. - 488 с.

10. Надёжность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов и др./ Под ред. В.В. Курчаткина. М.: Колос, 2000.

11. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1989. - 480 с.

12. Бодякин А.В. Восстановление деталей электроконтактным напекани-ем с одновременным синтезом упрочняющих частиц. Автореф. дис.канд. техн. наук. Новосибирск, 1998. - 19 с.

13. Хатеев В.М. Восстановление и упрочнение армированием твердыми сплавами деталей типа "вал" ходовой части тракторов класса 60. Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1986. - 19 с.

14. Тарасов Ю.С. Исследование электроконтактного напекания металлических порошков как взаимного способа восстановления деталей. Автореф. дис. канд. техн. наук, Челябинск, 1970. 20 с.

15. Лившиц Л.Г. Поляченко А.В. Восстановление автотракторных деталей. М.: Колос, 1966 540 с.

16. Ачкасов К.А. Прогрессивные способы ремонта сельскохозяйственной техники, М.: Колос, 1980. - 42 с.

17. Таратута А.И., Сверчков А.А. Прогрессивные методы ремонта машин. Минск, Урожай, 1975. 74 с.

18. Пацкевич И.Р., Окороков А.К. Вибродуговая наплавка в среде водяного пара. // Сварочное производство, 1963. №3, с. 13.15

19. Левин Э.Л., Синяговский И.С., Трофимов С.Г., Термомеханическое упрочнение деталей при восстановлении наплавкой. М.: Колос, 1974. 43 с.

20. Вороницин И.С. Исследование механических свойств хромированных покрытий, применяемых для упрочнения и восстановления деталей машин. Л. 1963.-102 с.

21. Костецкий Б.И., Носовский И.Г., Бершадский Л.И., Караусов А.К. Надёжность и долговечность машин. Киев. Техника, 1975. 404 с.

22. Виноградов И.Э. Физические методы исследования противозадирных свойств и противоизностных свойств смазочных материалов. М.: Наука, 1969. -21с.

23. Николаев JI.K. Насосы пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1972. -135 с.

24. Елизаветин М.А. Повышение надёжности машин. М.: Машиностроение, 1968.-260 с.

25. Лазарев Г.Е., Харламова Т.Л., Варейкин В.И., Особенности трения и изнашивания материалов в агрессивных средах. Трение и износ, 1981, №1. -43 с.

26. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спечённые антифрикционные материалы. Киев.: Наука думка, 1980. 408 с.

27. Кутьков А.А. Износостойкие и антифрикционные покрытия. М.: Машиностроение, 1976. 158 с.

28. Сергеев В.З., Голубев И.Г. Восстановление и упрочнение деталей с применением порошковых материалов: Обзорная инфор. / Госагропром СССР. АгроНИИТЭИИТО, -1986. 40 с.

29. Кречмар Э. Напыление металлов, керамики и пластмасс. М.: Машиностроение, 1966. 432 с.

30. Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. М.: Машиностроение, 1987. 190 с.

31. Суденков Е.Г., Румянцев С.И. Восстановление деталей плазменной металлизацией. М.: Высшая школа, 1980. 38 с.

32. Клименко Ю.В. Электроконтактная наплавка. М.: Металлургия, 1978. -128 с.

33. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. М.: Колос, 1981.-351 с.

34. Каракозов Э.С. Сварка металлов давлением. М.: Машиностроение, 1986.-280 с.

35. Амелин Д.В., Рымаров Е.В. Новые способы восстановления и упрочнения деталей машин электроконтактной приваркой. М.: Агропромиздат, 1987. -151с.

36. Черноиванов В.И. Организация и технология восстановления деталей машин. М.: Агропромиздат, 1989. 334 с.

37. Ярошевич В.К., Генкин Я.С., Верещагин В.А. Электроконтактное упрочнение. Минск: Наука и техника, 1982. 256 с.

38. Каракозов Э.С. Соединение металлов в твердой фазе.- М.: Металлургия, 1976. 264 с.

39. Клименко Ю.В., Каракозов Э.С. Исследование процесса электроконтактной приварки стальных валов проволокой НП-40. Автоматическая сварка, 1975, №11, с.22-25.

40. Юдин И.Е. Исследование и разработка процесса электроконтактного планирования износостойкими лентами. Автореф. дис. канд.техн.наук:-М.,1981.- 16 с.

41. Куликов И.В. Оптимизация процесса и разработка технологии получения износостойких слоев на рабочих участках деталей автомобилей методом электроконтактной наварки порошковой проволоки. Автореф. дис.канд. техн. наук. М., 1986. - 16 с.

42. Беречикидзе А.В. Оптимизация сроков службы чайных машин и усовершенствование технологических процесс восстановления и упрочнения их деталей. Автореф. дис.докт. техн. наук. Тбилиси, 1997. - 60 с.

43. Беречикидзе А.В. Оптимизация режима электроконтактной приварки стальной ленты к стальному изделию. Техника в сельском хозяйстве, 1995, № 5, с. 26-28.

44. Беречикидзе А.В. Определение оптимальной частоты вращения восстанавливаемой детали при электроконтактной наварке ленты. Сварочное производство, 1995, №9, с. 38-39.

45. Беречикидзе А.В. Оптимальные значения шага и подачи при электроконтактной приварке ленты на шейках коленчатого вала. В кн.: Труды ГОСНИТИ, том 87. - М.: ГОСНИТИ, 1989, с. 120-124.

46. Фархшатов М.Н. Разработка способа восстановления деталей машин и оборудования агропромышленного комплекса из коррозионностойких сталей. Дис.канд. техн. наук, М.: 1992. 250 с.

47. Исламгулов А.К. Исследование восстановления изношенных деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин электроконтактной наплавкой. Автореф. дис.канд. техн. наук, Уфа, 1792. 21 с.

48. Нафиков М.З. Исследование и разработка технологии восстановления автотракторных деталей электроконтактной наплавкой проволокой. Автореф. дис.канд. техн. наук, Уфа, 1982. 20 с.

49. Самохвалов Г.Е., Богданов Ю.Г., Домрачов А.И. Восстановление деталей из высокопрочного чугуна электроконтактной наплавкой. Сварочное производство, 1976, №11, с. 19-20.

50. Домрачов А.И., Самохвалов Г.Е. Ударная вязкость высокопрочного чугуна наплавленного электроконтактным способом. Автоматическая сварка, 1980, №2, с. 67-68.

51. Абдурахимов Т.У. Исследование восстановления шеек валов неподвижных соединений тракторов и сельскохозяйственных машин контактным электроимпульсным покрытием лентой. Автореф. дис.канд. техн. наук, М., 1974.-21 с.

52. Мирзоян Х.А. Исследование и обоснование способа восстановления изношенных чугунных корпусных деталей приваркой стальной ленты (на примере блоков цилиндров тракторных двигателей СМД-14 и СМД-60). Автореф. дис.канд. техн. наук М., 1974. - 20 с.

53. Чекин В.М. Исследование возможности восстановления деталей тракторов и автомобилей методом контактно-конденсаторной электроимпульсной наварки легированными стальными лентами. Автореф. дис.канд. техн. наук, Волгоград, 1976. 18 с.

54. Клименко Ю.В., Горбульский Л.Ф. Электроконтактная наплавка изношенных деталей машин в энергетическом машиностроении.- М.: НИИЭин-формэнергомаш, 1981, №6-81-03. -41 с.

55. Клименко Ю.В. Методика расчета параметров режима электроконтактной наплавки. Сварочное производство, 1970, №5, с 61-62.

56. Клименко Ю.В. О природе соединения металлов при электроконтактной наплавке. Автоматическая сварка, 1974, №10, с. 25-27.

57. Аскинази Б.М., Минибаев Г.Г. Восстановление деталей контактной наваркой проволоки. Сварочное производство, 1986, №3, с. 15-17.

58. Дубровский В.А, Булычёв В.В., Столяров И.В. Расчет некоторых показателей электроконтактной наплавки деталей типа вал. Сварочное производство, 1996, №11, с. 32-33.

59. Poljacenko A.V, Kasther G., Kulwatz H. Widerstandsauftragsschweiben von Bauteilen. Schweisstechnik, 1982,№9, p. 409-411.

60. Дорожкин H.H., Абрамович T.M., Ярошевич B.K. Импульсные методы нанесения порошковых покрытий. Минск: Наука и техника, 1985. - 279 с.

61. Дорожкин Н.Н. Упрочнение и восстановление деталей машин металлическими поршками. Минск: Наука и техника, 1975. - 152 с.

62. Дорожкин Н.Н., Гафо Ю.Н., Гиммельфарб В.Н. Кинетика уплотнения пористого тела под давлением при удобных показателях нелинейности. Порошковая металлургия, 1982, №3, с. 31-36.

63. Дорожкин Н.Н., Абрамович Т.М., Жорник В.И. Получение покрытий методом припекания. Минск: Наука и техника, 1980. - 176 с.

64. Поляченко А.В. Увеличение долговечности восстановленных деталей контактной приваркой износостойких покрытий в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий. Дис. докт. техн. наук, М., 1984. 467 с.

65. Поляченко А.В. Перспективы создания "сверхизносостойких" деталей, несменяемых весь срок службы машин. Механизация и электрофикация сельского хозяйства, 1972, №1, с. 30-32.

66. Поляченко А.В. Технологические предпосылки управления износостойкостью восстанавливаемых деталей. В сб.: Состояние и перспективы восстановления, упрочнения и изготовления деталей. - М.: ВНИИТУВИД "Ремдеталь", 1999, с. 201-204.

67. Поляченко А.В. Восстановление и упрочнение деталей контактной приваркой износостойких покрытий. В сб.: Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г. Москвы, 1982, с. 77-80.

68. Поляченко А.В., Евсеенко В.В. Покрытия с заданной износостойкостью технологическая революция для машиностроения. - В сб.: Восстановление и упрочнение деталей - современный способ повышения надежности машин. - М.: ВНИИТУВИД "Ремдеталь", 1998, с. 9-11.

69. Поляченко А.В. Управление сроком службы машин и деталей нанесением покрытий с заданной износостойкостью. В сб.: Восстановление и упрочнение деталей современный эффективный способ повышения надежности машин. - М.: ЦЦРЗ, 1997, с. 13-14.

70. Амелин Д.В. Исследование и разработка способа восстановления отверстий чугунных базовых деталей сельскрхозяйственных машин контактной приваркой металлических порошков. Автореф. Дис.канд. техн. наук. - М., 1981.-21 с.

71. Бабаев И.А. Исследование и разработка технологии восстановления деталей порошковыми композиционными покрытиями (на примере шестерен насосаНШ). Дис.канд. техн. наук, М., 1982. 215 с.

72. Агафонов А.Ю. Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники электроконтактной приваркой твердосплавных покрытий. Автореф. дис. канд. техн. наук, Балашиха, 1990. 22 с.

73. Цыдапов М.Д. Восстановление и упрочнение шеек стальных валов электроконтактным нанесением армированных покрытий. Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1990. - 16 с.

74. Стрелков С.М. Исследование и управление характеристиками износостойкости напеченных слоев при ремонте деталей электроконтактным напе-канием металлических порошков. Автореф. дис. канд. техн. наук, Челябинск, 1974. 32 с.

75. Макаров В.П. Исследование и разработка технологии восстановления изношенных деталей типа "вал" электроконтактным напеканием металлических порошков. Автореф. дис. канд. техн. наук, Челябинск, 1981. 20 с.

76. Кабаду Амаду. Восстановление плоских поверхностей деталей сельскохозяйственных и мелиоративных машин металлическими порошками методом электроконтактного напекания. Дис.канд. техн. наук. М., 1992. - 153 с.

77. Балыпин М.Ю. Порошковое металловедение. М.: Металлургиздат по черной и цветной металлургии, 1948. - 332 с.

78. Балыпин М.Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна. М.: Металлургия, 1972. - 535 с.

79. Жданович Г.М. Теория прессования металлических порошков. М.: Металлургия, 1969. - 262 с.

80. Дорофеев Ю.Г. Динамическое горячее прессование пористых материалов. М.: Металлургия, 1968. - 120 с.

81. Гегузин Я.Е. Физика спекания. М.: Наука, 1967. - 360 с.

82. Скороход В.В. Реологические основы теории спекания. Киев: Нау-кова думка, 1972. - 151 с.

83. Либенсон Г.А. Основы порошковой металлургии. М.: Металлургия,1975.-200 с.

84. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М.: Наука, 1977. - 184 с.

85. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Наука,1976. Часть 1.-584 с.

86. Андриевский Р.А., Ланин А.Г. Прочность тугоплавких соединений. -М.: Металлургия, 1974. 232 с.

87. Co^d Welding. The Engineer, 1948, CLXXXV, № 4814; Machinery, 1948, 72, № 1857; 1948, 73, № 1886; The Welding Engineer, 1949, 34, № 1; 1950, 35, №2.

88. Хренов K.K. Новости сварочной техники. Изд. АН УССР, 1949.- 87 с.

89. Parks I. М. Recrystallization Welding. Welding I., 1953, v. 32, № 5, p. 211-216.

90. Особенности пластической деформации при сварке без оплавления /Б.С. Касаткин, А.К. Царюк, Т.К. Харченко, Т.Н. Кораб. Автоматическая сварка, 1966, № 7, с. 3-5.

91. Касаткин Б.С., Кораб Г.Н. Формирование соединения при сварке без оплавления. Автоматическая сварка, 1967, № 4, с. 33-35.

92. Кораб Т.Н., Касаткин Б.С., Назарчук А.Т. Образование физического контакта при сварке без оплавления. -Автоматическая сварка, 1968, № 2, с. 6-8.

93. Касаткин Б.С., Кораб Г.Н. Определение параметров режима при диффузионной сварке стали. Автоматическая сварка, 1969, № 3, с. 10-13.

94. Касаткин Б.С., Кораб Г.Н. Механизм формирования соединения при сварке в твёрдой фазе. В сб.: Краткое содержание докладов Всесоюзной конференции по сварке в твёрдой фазе. К.: ИЭС, 1969, с. 12.

95. Кривошей А.В. К вопросу о формировании соединения при диффузионной сварке одноимённых и взаимно растворимых металлов. Сварочное производство, 1969, № 9, с. 48-50.

96. Семёнов А.П. Исследование схватывания металлов при совместном пластическом деформировании. М.: Изд. АН СССР, 1953. 120 с.

97. Семёнов А.П. О теории схватывания металлов. В сб.: Теория трения и износа. М.: Наука, 1965, с. 164.

98. Семёнов А.П. Ещё раз о явлении схватывания. В сб.: О природе схватывания твёрдых тел. М.: Наука, 1968, с. 44.

99. Erdmann Iesnitzen F., Wichmann W. - Zeitschrifi fur Metallkunde, 1955,46, № 12.

100. Bowden F., Tabor D. The Friction and Lubrication of solids. Oxford, Clarende Press, Pt. 11,1964.

101. Рыкалин H.H., Шоршоров M.X., Красулин Ю.Л. Физические и химические проблемы соединения разнородных материалов. Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1965, т. 1, № 1, с. 29-36.

102. Красулин Ю.Л., Шоршоров М.Х. О механизме образования соединения разнородных металлов в твёрдом состоянии. Физика и химия обработки металлов, 1967, № 1, с. 89-97.

103. Красулин Ю.Л. Дислокации, как основные центры в топохимиче-ских реакциях. Теоретическая и экспериментальная химия, АН УССР, 1967, т. Ш, вып. 1, с. 58.

104. Красулин Ю.Л. Взаимодействие металла с полупроводником в твёрдой фазе. М.: Наука, 1971. 119 с.

105. Расчёт площади контакта при сварке металлов в твёрдой фазе / Э.С. Каракозов, Ю.В. Мякишев, В.А. Петросян, В.П. Шамцян. Сварочное производство, 1973, № 2, с. 50-51.

106. Каракозов Э.С., Шоршоров М.Х. О понятии энергии активации то-похимической реакции между материалами в твёрдой фазе. Физика и химия обработки материалов, 1971, № 4, с. 94-100.

107. Мусин Р.А., Конюшков Г.В. Соединение металлов с керамическими материалами. М.: Машиностроение, 1996. - 224 с.

108. Айбиндер С.Б., Клокова Э.Ф. Некоторые вопросы теории сцепления металлов при совместном пластическом деформировании. В кн.: Известия АН Латв. ССР, 1958, № 12, с. 141-154.

109. Айбиндер С.Б. Холодная сварка металлов. Рига: Изд. АН Латв. ССР, 1957.-163 с.

110. Основы сварки давлением / С.Б. Айбиндер, Г.К. Глуде, А.Д. Логинов и др. Автоматическая сварка, 1964, № 5, с. 21-24.

111. Whitehead I.R. Surface deformation and friction of metals at light loads Prac. Pou. Soc., 1950, v. 201, p 109-124.

112. Лихтман В.И. О природе схватывания металлов. В кн.: О природе схватывания твёрдых тел. М.: Наука, 1968, с. 30-32.

113. Семёнов А.П. Схватывание металлов. М.: Машгиз, 1958. 280 с.

114. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка в вакууме. М.: Машиностроение, 1968.-331 с.

115. Казаков Н.Ф. Основные физические процессы при диффузионном соединении металлов. В сб.: Краткое содержание докладов Всероссийской конференции по сварке в твёрдой фазе. К.: ИЭС, 1969, с. 8-11.

116. Лашко Н.Ф., Лашко-Авакян С.В. Металловедение сварки. М.: Машгиз, 1954.-271 с.

117. Герцрикен С.Д., Дехтярь И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твёрдой фазе. М.: Изд. Физ. мат. лит., 1960. - 563 с.

118. Костецкий Б.И., Ивженко И.П. Дислокационная модель процесса холодной сварки металлов. Автоматическая сварка, 1964, № 5, с. 18-20.

119. Костецкий Б.И., Шульга О.В. Дислокационно-энергетический анализ при исследовании внешнего трения металлов. Физика и химия обработки металлов, 1970, №4, с. 144-146.

120. Алёхин В.П., Мазур А.И., Шоршоров М.Х. О характере объёмного взаимодействия в процессе образования соединения при ультразвуковой сварке алюминия с кремнием. Сварочное производство, 1973, № 10, с. 3-5.

121. Молчанов Б.А. Исследование закономерностей контактной пластической деформации и кинетики процесса образования твёрдофазного соединения разнородных металлов. Автореф. дис.канд. техн. наук, М., 1974. 25 с.

122. Мазур А.И., Алёхин В.П., Шоршоров М.Х. Процессы сварки и пайки в производстве полупроводниковых приборов. М.: Радио и связь, 1981. -224 с.

123. Чулочников П.А. Точечная и роликовая электросварка легированных сталей. М.: Машиностроение, 1974, 232 с. 35-36.

124. Хорн Ф. Атлас структур сварных соединений. М.: Металлургия, 1977.-288 с.

125. Коваленко B.C. Металлографические реактивы. М.: Металлургия, 1970.-134 с.

126. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. Справочное пособие под редакцией Туманова А.Т., т.2: Методы исследования механических свойств металлов. М.: Машиностроение, 1974. -320 с.

127. Нитцше К. Испытания металлов. М.: Металлургия, 1967. 451 с.

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

129. Орлов Б.Д. Технология и оборудование контактной сварки. М.: Машиностроение, 1975. - 536 с.

130. Глебов J1.B., Филипов Ю.И., Чулошников П.Л. Устройство и эксплуатация контактных машин. -JL: Энергоиздат, 1987. 312 с.

131. Мюррети И. Механизм абразивного изнашивания. Проблемы трения и смазки, 1982, № 1, с. 9-16.

132. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1980. - 783 с.

133. Ильин В.К. Восстановление и упрочнение деталей картофелеуборочных комбайнов диффузионным насыщением с применением электромеханической обработки. Дис. .канд. техн. наук. М., 1992. - 198 с.

134. Войнов Б.А. Износостойкие сплавы и покрытия. М.: Машиностроение, 1980. - 120 с.

135. Аронов A.JI. Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин // Ремонт и обслуживание машинотракторного парка. Обзорная информация. М.: ВО Сельхозтехника, 1970. - 60 с.

136. Розенбаум А.Н. Исследование износостойкости сталей для режущих органов почвообрабатывающих машин. Труды ВИСХОМ. М.: ВИСХОМ, 1969, Вып. 53, с. 3 -123.

137. Ниловский И.П. Опыт ремонта лемехов и других деталей сельскохозяйственных машин сварочными методами. Труды ГОСНИТИ. М.: ГОСНИТИ, 1969, том 19, с. 148-151.

138. Дудник Ш.Л. Исследование путей повышения долговечности дисковых почворежущих деталей. Автореф. дис.канд. техн. наук. Челябинск, 1969.-25 с.

139. Рабинович А.Ш. Стойкость и самозатачиваемость плужных лемехов и других режущих деталей сельскохозяйственных машин // Труды ГОСНИТИ. Том 19. М.: ГОСНИТИ, 1969,с. 5-39.

140. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследования изнашивания металлов. -М.: АН СССР, 1960.-351 с.

141. Ткачёв В.Н., Коган И.Л. Повышение долговечности дисковых рабочих органов. Тракторы и сельхозмашины, 1969, № 2, с. 37-38.

142. Марченко С.А., Сухоруков Е.Ф. Сравнительная оценка износостойкости наплавленного металла применительно к деталям автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин // Научные труды по механизации сельского хозяйства. Минск: Урожай, 1968, с. 71-77.

143. Ткачёв В.Н. Методы повышения надёжности сельскохозяйственных машин (эксперименты, практика, рекомендации). М.: ВИМ, 1993. - 212 с.

144. Буланов В.Я., Кватер Л.И. Долгаль Т.В. и др. Диагностика металлических порошков. М.: Наука, 1983.- 279 с.

145. Порошковая металлургия и напылённые покрытия / Под ред. Б.С. Митина. М.: Металлургия, 1987. - 127 с.

146. Федоренко И.М., Францевич И.Н., Радомысельский И.Д. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения. Киев: Наукова думка, 1985. - 624 с.

147. Панченко Е.В., Спаков Ю.А., Кример Б.И., и др. Лаборатория металлографии. М.: Металлургия, 1965. - 440 с.

148. Формирование покрытий на рабочих поверхностях электроконтактной наплавкой / В.И. Черноиванов, Э.С. Каракозов, Б.А. Молчанов, Р.А. Латы-пов. Сварочное производство, 1986, №4, - с. 16-18.

149. Латыпов Р.А. Сварка прокаткой. Справочник: Сварка и свариваемые материалы: в 3-х томах. Том 2. Технология и оборудование. Справочное изд./ Под ред. В.М. Ямпольского. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996, с. 276287.

150. Мак Лин Д. Границы зерен в металлах. М.: Металлургиздат, 1960.322 с.

151. Лариков М.Н., Дубовицкая Н.В. Электронно-микроскопическое исследование кинетики рекристаллизации никеля разной степени чистоты. В сб.: Структура и свойства текстурированных металлов и сплавов. - М.: Наука, 1969, с. 160-164.

152. Лариков М.Н., Рябов В.Р., Фальченко В.М. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке. М.: Машиностроение, 1975.192 с.

153. Александров Е.В., Соколинский В.М. Прикладная теория и расчеты ударных систем. М.: Наука, 1969.199 с.

154. Клименко Ю.В., Каракозов Э.С., Латыпов Р.А. Электроконтактная наплавка. В сб.: Повышение производительности и качества наплавочных работ при ремонте деталей машин и механизмов. М.: МДНТП, 1977, с. 96-101.

155. Клименко Ю.В., Латыпов Р.А. Электроконтактная наплавка быстрорежущей стали Р18 и Р65М на сталь 45. Сварочное производство, 1979, № 6, с. 36-37.

156. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Получение металлопокрытий электроконтактной наплавкой. В сб.: Тезисы докладов конференции, посвященной 50-летию подготовки инженеров-сварщиков. Владивосток, 1980, с. 61-62.

157. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Электроконтактная наплавка цилиндрических деталей машин и механизмов. В сб.: Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г. Москвы,-М.: МДНТП, 1982, с. 73-76.

158. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Электроконтактная наплавка валов из низкоуглеродистой стали нержавеющей проволокой 08X18Н9Т. В сб.: Технология, организация и механизация сварочного производства.- М.: ИНФОРМТЯЖМАШ, 1982, № 10-82-20, с. 5-9.

159. Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Нанесение слоя бронзы на стальные и чугунные детали электроконтактной наплавкой. В сб.: 11 Всесоюзная конференция по сварке цветных металлов. Тезисы докладов. Киев, ИЭС им. Е.О. Патона, 1982, с. 147.

160. Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Получение слоя бронзы на стальных и чугунных деталях электроконтактной наплавкой. В сб.: Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Киев: Наукова Думка, 1985. с. 404-406.

161. Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Электроконтактная наплавка цилиндрических деталей. В кн.: Теория и практика металлургического производства. МВМИ. М.: Металлургия, 1988, с. 109-117.

162. Каракозов Э.С., Латыпов Р.А. Восстановление деталей с использованием прогрессивных технологий (обзор). Новости науки и техники. Серия "Новые материалы, технология их производства и обработки". М.: ВИНИТИ, 1989, №1.-43 с.

163. Латыпов Р.А. Качество покрытия при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов. Вестник Полоцкого государственного университета. № 6. Серия В. Прикладные науки, 2005 г., с. 55-62.

164. Латыпов Р.А. Получение покрытий из компактных и порошковых материалов электроконтактной приваркой. В сб.: Сварка и родственные технологии в современном мире. Т.2. Санкт-Петербург: ФГУП Институт сварки России, 2002, с. 39-43.

165. Латыпов Р. Оптимизация процесса электроконтактной наплавки цилиндрических деталей. Дис. канд. техн. наук. М.: МГВМИ, 1983. - 192 с.

166. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов Р.А., Давиденко А.Н. Получение порошковых покрытий электроконтактной наплавкой. В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной конференции по сварке в судостроении и судоремонте. -Владивосток, 1983, с. 116-117.

167. Бурумкулов Ф.Х., Латыпов Р.А., Лельчук Л.М. Упрочнение ленточных пил для резки древесины электроимпульсной обработкой. Сварочное производство, 1997, №10, с. 37-39.

168. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов Р.А., Давиденко А.Н. Электроконтактная наплавка цилиндрических деталей с применением порошков износостойких сплавов. Автоматическая сварка, 1987, № 7, с. 69-70.

169. Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Нанесение износостойкого порошкового покрытия на стальные детали электроконтактной наплавкой. В сб.: Достижения и перспективы развития сварочного производства. М.: МДНТП, 1988, с. 41-45.

170. Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Исследование особенностей изнашивания деталей, упрочнённых электроконтактной приваркой. Сварочное производство, 1990, № 11, с. 16-17.

171. Каракозов Э.С., Латыпов Р.А., Молчанов Б.А. Состояние и перспективы восстановления деталей электроконтактной приваркой материалов (аналитический обзор). М: ИНФОРМАГРОТЕХ, 1991. 84 с.

172. Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Электроконтактная приварка порошковых материалов. В сб.: Сварка и пайка в производстве аппаратуры и приборов. Тезисы докладов. Пенза, 1992, с. 49-50.

173. Латыпов Р.А., Молчанов Б.А. Электроконтактная приварка порошка, предварительно сформированного в слой. Механизация и электрофикация сельского хозяйства, 1996, №8, с. 30-31.

174. Латыпов Р.А. Электроконтактная приварка порошковых материалов. В сб.: Восстановление и упрочнение деталей машин. М.: ВНИИТУВИД "Ремдеталь", 1999, с. 51-72.

175. Латыпов Р.А. Восстановление и упрочнение деталей электроконтактной приваркой компактных и порошковых материалов. Ремонт, восстановление, модернизация, 2002, №4, с. 11-18.

176. Латыпов Р.А. Некоторые особенности электроконтактной приварки компактных и порошковых материалов. В сб.: Научные проблемы и перспективы развития ремонта, обслуживания машин и восстановления деталей. М: ГОСНИТИ, 2003, с. 98-101.

177. Гельман А.С. Основы сварки давлением. М.: Машиностроение, 1970.-312 с.

178. Оборудование для контактной сварки: Справочное пособие / Под ред. В.В. Смирнова. СПб.: Энергоатомиздат, 2000. 848 с.

179. Маркашева Л.И., Малевский Ю.Б. Особенности диффузии при сварке без расплавления // Автоматическая сварка. 1975. №10, с. 9-11,23.

180. Терещенко В.И., Назаренко Н.Н. Влияние подготовки поверхности металла на статическую прочность точечных соединений // Автоматическая сварка. 1969. №3, с. 50-53.

181. Каракозов Э.С., Петров В.А. Влияние подготовки поверхности на кинетику изменения контактного электросопротивления при соединении однородных металлов в твёрдом состоянии // Физика и химия обработки материалов. 1971. №1, с. 94-100.

182. Шоршоров М.Х., Алёхин В.П. Влияние среды и состояния поверхности на процесс пластической деформации кристаллов // Физика и химия обработки металлов, 1976, №1, с. 61-76.

183. Кочергин А.К. Сварка давлением. JL: Машиностроение, 1972.216 с.

184. Гуляев А.И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. М.: Машиностроение, 1969. - 240 с.

185. Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов Р.А. Подготовка поверхности детали к электроконтактной наплавке. Техника в сельском хозяйстве, 1980, №9, с. 50-51

186. Молчанов Б.А., Латыпов Р.А., Бахмудкадиев Н.Д. Технологические особенности получения покрытий электроконтактной приваркой. International Conference Welding. Technologies, equipment, materials. MET -97. Riga: RTU, 1997, c. 296-300.

187. Андриевский Р.А., Ланин А.Г. Прочность тугоплавких соединений. М.: Металлургия, 1974. -232 с.

188. Алехин В.П., Красулин Ю.Л., Шорошоров М.Х. Особенности пластической деформации поверхности монокристаллического кремния при уколе через пластичную прокладку. Физика и химия обработки материалов, 1967, №2,48-55.

189. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1976. - 312 с.

190. Терновский А.П., Самсонова Т.С. Применение покрытий и промежуточных прослоек при диффузионной сварке. В сб.: Состояние, проблемы и перспективы развития металлургии и обработки металлов давлением. Выпуск №3. М.: МГВМИ, 2003.

191. Люшинский А.В. Критерии выбора промежуточных слоев при диффузионной сварке разнородных материалов. Сварочное производство, 2001 №5, с. 40-43.

192. Диффузионная сварка титана с керамикой через алюминиевую прокладку / B.C. Несмих, Ю.Б. Малевский, Т.Н. Кушнарева и др. Автоматическая сварка, 1987, №5, с. 69-72.

193. Рябцев И.А., Кренделева А.И. Применение углеродистых прослоек в пакетах для прокатки биметалла с износостойким слоем. Автоматическая сварка, 1989. №12 с. 12-14.

194. Латыпов Р.А., Бурак П.И., Бардадын Н.А. Электроконтактная приварка и её способы при восстановлении и упрочнении деталей. В сб.: Конструирование, использование и надёжность машин сельскохозяйственного назначения. Брянск: ГСХА, 2002, с. 127-133.

195. Латыпов Р.А., Бурак П.И. Электроконтактная приварка биметаллических покрытий при восстановлении и упрочнении деталей. В сб.: Восстановление и упрочнение деталей современный высокоэффективный способ повышения надёжности машин. М.: ЦРДЗ, 2003, с. 15-16.

196. Латыпов Р.А., Бурак П.И. Электроконтактная приварка металлической ленты через промежуточный слой. В сб.: Восстановление и упрочнениедеталей современный высокоэффективный способ повышения надёжности машин. М.: ЦРДЗ, 2003, с. 80-81.

197. Латыпов Р.А., Бурак П.И. Электроконтактная приварка. Сельский механизатор, 2003, №12, с. 5.

198. Бурак П.И., Латыпов Р.А. Электроконтактная приварка металлической ленты через промежуточный слой из порошкового материала. В сб.: Научные проблемы и перспективы развития ремонта, обслуживания машин и восстановления деталей. М.: ЦРДЗ, 2003, с. 134-137.

199. Латыпов Р.А., Бурак П.И. Восстановление и упрочнение сельскохозяйственной техники электроконтактной приваркой биметаллических покрытий. Ремонт, восстановление, модернизация, 2004, №7, с. 26-27.

200. Латыпов Р.А., Бурак П.И. Электроконтактная приварка стальной ленты через промежуточный слой порошкового материала. Технология металлов, 2005, №5, с. 37-43.

201. Клименко Ю.В., Каракозов Э.С. Исследование процесса электроконтактной приварки стальных валов проволокой НП-40. Автоматическая сварка, 1975, №11, с.22-25.

202. Пешков В.В., Родионов В.М., Григорьевский В.И. Управление качеством соединения при диффузионной сварке титановых сплавов за счет регулирования исходной структурой. Сварочное производство, 1977, №10, с. 1820.

203. Влияние рекристаллизации обработки на образование соединения при сварке титана в твёрдом состоянии / В.В. Пешков, Е.С. Воронцов, Ф.Н. Рыжов и др. Сварочное производство, 1975, № 12, с. 5-7.

204. Столяров В.Н. Жаропрочность соединений никелевых сплавов, выполненных диффузионной и прессовой сваркой пайкой. - Автоматическая сварка, 1971, № 1, с. 20-29.

205. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1978.-569 с.

206. А. с. № 551139 (СССР). Способ электроконтактной наплавки / Ю.В. Клименко, Э.С. Каракозов, Р.А. Латыпов. Опубл. в Б.И., 1977, №11.

207. Клименко Ю.В., Латыпов Р.А., Горбульский Л.Ф. Интенсификация процесса электроконтактной наплавки. В сб.: Технология, организация и механизация сварочного производства. М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1977, №10-77-21, с. 9-12.

208. Предварительное деформирование проволоки улучшает формирование соединения при электроконтактной наплавке (наварке) / Э.С. Каракозов, Б.А. Молчанов, Р.А. Латыпов, В.Г. Зинин. Сварочное производство, 1981, №8, с. 21-22.

209. Карпенюк А.Н., Квятковская М.Н. Использование стружковых отходов подшипниковой стали для получения металлического порошка. Комплексное использование минерального сырья, 1992, № 8, с. 58-60.

210. Борович Г.Л., Кудинов В.В., Пекшев ПК), и др. Использование мелкодисперсных материалов ЖС-6 кл. и ШХ15 для нанесения покрытий. В сб.: Теория и практика нанесения защитных покрытий. Тез. докл. IX Всесоюзного совещания. Дмитров, 1983, с. 84-88.

211. Берман С.Х. Применение дисперсных отходов зачистки слитков высоколегированных сплавов для восстановления деталей сельскохозяйственной техники плазменным напылением. Дис. . канд. техн. наук. Кишинёв, 1989.246 с.

212. Сухова Е.Е., Артёмов A.M., Майорова А.А. и др. Получение композиционных покрытий из порошковых отходов от обработки электрофизическими методами металлических материалов. В сб.: Композиционные покрытия. Житомир: ЦНТИ, 1981, с. 77.

213. Кузьмиченко В.М., Карпов В.М., Романов Ю.А. и др. Переработка абразивного шлама методами порошковой металлургии / Рукопись деп. в Черметинформации, № 2302 чм, 1984. 9 с.

214. Падалко О.В., Левинский Ю.В. Получение порошков из отходов машиностроительных и металлургических производств // Итоги науки и техники. Порошковая металлургия. Том 3. М.: ВИНИТИ, 1989, с. 3-66.

215. Спиридонов Н.В., Кобяков О.С., Романовский А.О. Использование промышленного абразивного шлама для создания износостойких композиционных покрытий. В сб.: Состояние и перспективы восстановления и упрочнения деталей машин. М.: ЦДРЗ, 1994, с. 112-114.

216. Электроконтактное упрочнение стальной поверхности карбидоста-лями с использованием отходов металлообработки / В.К. Нарва, А.В. Поляченко, С.А. Павлов и др. Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. - М.: 1995, № 5, с. 42-43.

217. Поляченко А.В., Бахмудкадиев Н.Д. Использование шлифовальных шламов для восстановления и упрочнения деталей машин. В сб.: Современные технологии восстановления и упрочнения деталей машин. - М.: ЦРДЗ, 1996, с. 15-17.

218. Латыпов Р.А., Молчанов Б.А., Бахмудкаднев Н.Д. Влияние технологических параметров электроконтактной приварки на формирование покрытия из шли- фовальных шламов шарикоподшипникового производства. Сварочное производство, 1997, № 12, с. 10-13.

219. Латыпов Р.А., Бахмудкаднев Н.Д., Молчанов Б.А. Оценка износостойкости покрытий из шлама ШХ15. В сб.: Восстановление и упрочнение деталей - современный высокоэффективный способ повышения надёжности машин. - М.: ВНИИТУВИД "Ремдеталь", 1998, с. 59-61.

220. Филимонов Л.Н., Степаненко В.Г. Современные достижения высокоскоростного шлифования. Л: ЛДНТП, 1976. - 32 с.

221. Лахтин Ю.М. Основы металловедения. М.: Металлургия, 1988. - 222 с.

222. Буланов В.Я., Кватер Л.И. Долгаль Т.В. и др. Диагностика металлических порошков. М.: Наука, 1983.- 279 с.

223. Раковский B.C., Саклинский В.В. Порошковая металлургия в машиностроении. М.: Машиностроение, 1973. - 126 с.

224. Краткий справочник металлиста / Под ред. П.Н. Орлова, Е.Д. Ско-роходова. М.: Машиностроение, 1987. - 960 с.

225. Латыпов Р.А., Поляченко А.В., Бахмудкадиев Н.Д., Молчанов Б.А. Упрочнение режущих органов сельхозмашин электроконтактной приваркой шлама 111X15- Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1998, № 8, с. 25-29.

226. Шоршоров М.Х., Каракозов Э.С., Мякишев Ю.В. Особенности взаимодействия между соединяемыми металлами под влиянием повышенной температуры и давления. Физика и химия обработки материалов, 1971, № 6, с. 68-74.

227. Адлер Ю.П., Марков Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Мир, 1976. - 270 с.

228. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. М.: Колос, 1994. - 169 с.

229. Ермаков С.М. и др. Математическая теория планирования эксперимента. М.: Наука, 1983. 391 с.

230. Дэниел К. Применение статистики в промышленном эксперименте. Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 300 с.

231. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. Пер. с нем. М.: Мир, 1977. - 552 с.

232. Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов. РД МУ109-77. М.: Изд. стандартов, 1978. - 63 с.

233. Новик Ф.С., Арсов Н.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение, София: Техника, 1980. - 304 с.

234. Зайдель А.Н. Погрешности измерения физических величин. Л.: Наука, Ленинградское отд., 1985. - 112 с.

235. Латыпов Р.А., Молчанов Б.А., Бахмудкадиев Н.Д. Влияние технологических параметров электроконтактной приварки на формирование покрытия из шлифовальных шламов шарикоподшипникового производства. Сварочное производство, 1997, № 12, с. 10-13.

236. Балынин М.Ю., Кипарисов С.С. Основы порошковой металлургии. -М.: Металлургия, 1978. 184 с.

237. Каракозов Э.С., Клименко Ю.В., Ушицкий М.У., Латыпов Р.А. Режимы электроконтактной наплавки. Сварочное производство, 1977, № 8, с. 23-24.

238. Латыпов Р.А., Бурак П.И., Дубровин Д.В. Снижение остаточных напряжений в покрытии при восстановлении деталей электроконтактной приваркой. Ремонт, восстановление, модернизация, 2005, №1, с. 20-22.

239. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твёрдых тел. М.: Наука, 1964. -486 с.

240. Махненко В.И., Кравцов Т.Г. Тепловые процессы при механизированной наплавке деталей типа круглых цилиндров. К.: Наука думку, 1976. -160 с.

241. Дилигенский Н.В., Михеев В.В. Расчёты термических режимов нагрева импульсными источниками тока. В кн.: Теплофизика технологических процессов. Саратов, 1976, вып. 3, с. 139-143.

242. Махненко В.И., Ксёндзык Г.В., Шекера В.М. Исследование температурных полей и остаточных напряжений при электрошлаковой наплавке валов прокатных станов. Автоматическая сварка, 1976, № 1, с. 22-26.

243. Anik S., Dagzoz A. Schweissen von Stahl-blech. Die Temperaturver-teilung in dunnem Stahlblech beim auf denselben Punkt intermittierend wirkenden Punkt Schweissen. - Techn. Rasch., 1975, № 5, p. 7.

244. Рыкалин H.H. Расчёты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951.-296 с.

245. Теоретические основы сварки / Под ред. В.В. Фролова. М.: Высшая школа. 1970. 592 с.

246. Расчёт температурных полей в пластинах при электросварке плавлением / А.А. Казимиров, А.Я. Недосека, А.И. Лобанов, И.С. Родченко. К.: Наука думка, 1968. 831 с.

247. Прохоров Н.Н. Физические процессы в металлах при сварке. Т. 1. -М.: Металлургия, 1976. 559 с.

248. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / Под ред. Б.Е. Патона. М.: Машиностроение, 1974. 768 с.

249. Теория сварочных процессов / В.Н. Волченко, В.М. Ямпольский, В.А. Винокуров и др.; Под ред. В.В. Фролова. М.: Высш. школа, 1988. 559 с.

250. Атлас структур сварных соединений. Хорн Ф. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1977. 288 с.

251. Прохоров Н. Никол. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации. М.: Металлургия, 1979.- 248 с.

252. Латыпов Р.А., Прохоров Н.Н., Молчанов Б.А. Расчётно-экспери-ментальная оценка температурных полей при электроконтактной наплавке. -Сварочное производство, 1983, № 6, с. 1-2.

253. Прохоров Н.Н., Латыпов Р.А., Деденев B.C., Полунин В.М. Расчет тепловых процессов в ЗТВ при электроконтактной наплавке. В кн.: Управление сварочными процессами. Межвузовский сборник. Тула, 1983, с. 50-56.

254. Прохоров Н.Н., Каракозов Э.С., Молчанов Б.А., Латыпов Р.А., Полунин В.М. Влияние параметров электроконтактной наплавки на глубину ЗТВ. Сварочное производство. 1988, №4, с. 8-10.

255. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1977. - 282 с.

256. Шепеляковский К.З. Упрочнение деталей машин поверхностной закалкой при индукционном нагреве. М.: Машиностроение, 1972. 288 с.

257. Прохоров Н.Н., Латыпов Р.А., Прохоров А.Н. Формирование поля максимальных температур при электроконтактной приварке режущей кромки инструмента. Ремонт, восстановление, модернизация, 2002, №6, с. 14-18.

258. Прохоров Н.Н., Воронин Н.Н., Латыпов Р.А. Фазовые превращения при упрочнении или восстановлении режущей кромки почвообрабатывающего инструмента электроконтактной приваркой твердого слоя. Технология металлов, 2003, №6, с. 13-15.

259. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990. 528 с.

260. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986.-480 с.

261. Шоршоров М.Х., Белов В.В. Фазовые превращения и изменение свойств стали при сварке. Атлас. М.: Наука, 1972. - 219 с.

262. Лившиц Л.С. Металловедение для сварщиков (сварка сталей). М.: Машиностроение, 1979. - 253 с.

263. Петрунин И. Е, Маркова И.Ю., Екатова А.С. Металловедение пайки. М.: Металлургия, 1976. - 264 с.

264. Клименко Ю.В. Варианты электроконтактной наплавки. Техника в сельском хозяйстве, 1974, № 11, с. 64-66.

265. А. с. № 394179 (СССР). Способ электроконтактной наплавки / Ю.В. Клименко. Опубл. в Б.И., 1973, № 34.

266. А. с. № 512881 (СССР). Головка для электроконтактной наплавки / Ю.В. Клименко, Э.С. Каракозов, В.В. Твердохлебов и др. Опубл. в Б.И., 1976, № 17.

267. Клименко Ю.В., Георгиевский Н.Н. Установка УКН-5 для электроконтактной наплавки деталей машин. Сварочное производство, 1972, №11, с. 37-38.

268. Клименко Ю.В., Каракозов Э.С., Лобашев В.Ф. Установка УКН-8М. Автоматическая сварка, 1975, № 3, с. 70-71.

269. Клименко Ю.В. Установка УКН-9 для электроконтактной наплавки деталей машин. Сварочное производство, 1975, № 4, с. 50-51.

270. Установка УКН-10 для электроконтактной наплавки деталей металла / Ю.В. Клименко, Э.С. Каракозов, В.Ф. Лобашев и др. Сварочное производство, 1976, № 10, с. 53.

271. Клименко Ю.В., Латыпов Р.А., Банин М.Н. Установка УКН-11 для электроконтактной наплавки износостойких шеек. Сварочное производство, 1979, №4, с. 35-36.

272. Клименко Ю.В., Латыпов Р.А. Устройство для рекристаллизацион-ного способа электроконтактной наплавки. В сб.: Технология, организация и механизация сварочного производства. М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1978, № 10-78-19, с. 13-16.

273. А. с. № 625868 (СССР). Способ электроконтактной наплавки / Ю.В. Клименко, Э.С. Каракозов, Р.А. Латыпов. Опубл. в Б.И., 1978, № 36.

274. Клименко Ю.В., Латыпов Р.А. Устройство для электроконтактной наплавки шеек валов. В кн.: Технология, организация и механизация сварочного производства. М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1978, № 10-78-10, с. 4-6.

275. Недорезов В.Е. Электросварочные машины. Л.: Машиностроение, 1977.-311 с.сил.

276. А. с. № 677848 (СССР). Устройство для контактной роликовой сварки / Ю.В. Клименко, Л.Ф. Горбульский, Р.А Латыпов, В.Г. Лебедев. Опубл. в Б.И., 1979, №29.

277. Клименко Ю.В., Горбульский Л.Ф. Латыпов Р.А. Головка ГКН-9М для электроконтактной наплавки (сварки). Автоматическая сварка, 1979, № 10, с. 70-71.

278. Оборудование советского раздела выставки "Ремдеталь 88". Каталог / Государственный агропромышленный комитет СССР. - М.: АгроНИИ-ТЭИТО, 1988. - 121 с.

279. Оборудование для восстановления деталей. Каталог / Государственная комиссия Совета Министров СССР по продовольствию и закупкам.- М.: Информагротех, 1990.- 41 с.

280. Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лялякин В.П. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники.- М.: Информагротех, 1995.- 296 с.

281. Патент № 2112634 (РФ). Способ наплавки для упрочнения режущей кромки изделий / Р.А. Латыпов, А.В. Поляченко, Н.Д. Бахмудкаиев, Б.А. Молчанов.

282. Латыпов Р.А., Бахмудкадиев Н.Д., Бурак П.И. Упрочнение дисковых рабочих органов. Сельский механизатор, 2006, №2, с. 36-37.

283. Бурак П., Андронов С., Латыпов Р. Сварочная головка для электроконтактной приварки // Сельский механизатор, 2004, №4, с. 10-11.

284. Патент №34424 (РФ). Устройство для электроконтактной наплавки / Андронов С.Ф., Бурак П.И., Латыпов Р.А. Опубл. в Б.И., 2003, №34.

285. Головка для электроконтактной приварки порошковыми материалами / Э.С. Каракозов, Б.А. Молчанов, А.Н. Давиденко, Р.А. Латыпов. Сварочное производство, 1986, №2, с. 32-33.

286. Рекомендации по созданию и оснащению участков восстановления дисков сошников сеялок и дисков лущильников / ВНГТО "Ремдеталь".- М.: ГОСНИТИ, 1986.- 19 с.

287. Наплавочные материалы стран членов СЭВ / Под ред. И.И. Фру-мина и В.Б. Еремеева. Каталог. - Киев-Москва: Международный центр научной и технической информации, 1979. - 620 с.

288. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: Минсельхозпрод РФ, 1996. - 200 с.

289. Экономика промышленности. -М.: МАИ, 1997. 147с.

290. Войтов С.А. Экономика. М.: Аванта плюс, 1997. - 219 с.