Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
1.1 Описание изделия 7
1.2 Сведения о материале изделия 8
1.3 Базовая технология ремонтной сварки 10
1.4 Пути повышения износостойкости восстановленной детали 13
1.6 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 16
2 ПРОЕКТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
2.1. Выбор способа восстановительной наплавки 17
2.2 Повышение эффективности восстановительной наплавки в защитных газах проволокой сплошного сечения 20
2.3 Выбор параметров режима 24
2.4 Выбор материала для наплавки изношенной поверхности цилиндра 27
2.5 Технология наплавки 29
3 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
3.1 Технологическая характеристика объекта 31
3.2 Персональные риски, возникающие при реализации технологического процесса 33
3.3 Разработанные технические и организационные предложения по уменьшению выявленных при анализе проектной технологии профессиональных рисков 35
3.4 Разработанные технические и организационные предложения по обеспечению пожарной безопасности на участке сварки 38
3.5 Оценка безопасности для природной среды предлагаемых технических решений 38
3.6 Выводы по экологическому разделу 39
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
4.1 Исходные данные для выполнения расчетов 40
4.2 Расчёт фонда времени 42
4.3 Расчет нормы штучного времени на изменяющиеся операции технологического процесса 43
4.4 Расчет заводской себестоимости базового и проектного вариантов технологии 45
4.5 Капитальные затраты по базовому и проектной технологиям 50
4.6 Показатели экономической эффективности проектной технологии 53
4.7 Заключение по экономическому разделу 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 57
Изнашивание деталей во многих случаях эксплуатации является основной причиной выхода из строя машин и оборудования. Большое разнообразие механизмов разрушения поверхности трения и условий работы обуславливает очень широкий диапазон скоростей изнашивания и, соответственно, износостойкости материалов.
Современная классификация различает более десяти классов износостойкости, при этом износостойкость материалов соседних классов отличается на порядок. Наиболее разрушительными видами изнашивания являются абразивное и коррозионно-абразивное [1, 2]. Данным видам изнашивания подвержены рабочие органы широкой номенклатуры промышленного оборудования. Для их восстановления и повышения износостойкости используют изготовительную и ремонтную наплавку [3] электродами, порошковой проволокой и порошковой лентой соответствующих марок [4, 5, 6].
Альтернативным способом защиты от абразивного изнашивания является использование деталей из износостойких материалов [7, 8].
Наплавка является достаточно универсальным и экономичным способом для восстановления деталей машин и механизмов, придания им необходимой износостойкости. Целесообразность применения наплавочных электродов обусловлена относительной простотой метода наплавки - ее можно выполнять во всех пространственных положениях, наплавлять на детали со сложной геометрией.
Вместе с тем, использование электродов имеет и свои недостатки: значительно выше стоимость изготовления, чем например сварочная проволока, большие потери при наплавке, вынужденные перерывы в работе для замены электродов. Наплавочные электроды подбирают в зависимости от вида износа, для защиты от которого они предназначены. Подбирать универсальные наплавочные электроды весьма проблематично, т. к. при увеличении стойкости к абразивному износу уменьшается стойкость к ударам и наоборот. Поэтому оптимальность выбора наплавочного электрода определяется часто субъективно в зависимости от квалификации специалиста, правильного определения условий работы упрочняемых деталей.
Кроме традиционных методов наплавки деталей электродами нашли применение методы плазменной наплавки и технология изготовления стальных отливок с поверхностно-легированным износостойким слоем (ПЛС). Метод плазменной наплавки-напыления с применением порошкового композиционного материала, обладающего особо высокой абразивной износостойкостью, состоит в нанесении абразивостойкого покрытия из порошкового материала на изнашиваемую поверхность деталей с использованием ручного или механизированного плазмотрона. Покрытие предназначено для нанесения на детали из углеродистых и легированных сталей, а также чугуна.
Одной из типовых деталей, требующих проведения ремонта и упрочнения, является гидравлическая коробка бурового насоса, при ремонте которой в базовом варианте технологии используется сварка штучными электродами. Применение же перспективных методов восстановления и упрочнения деталей позволит повысить производительность и качество восстановительных работ.
Таким образом, актуальна цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности и качества ремонта гидравлических коробок буровых насосов за счёт применения эффективных технологий наплавки.
В настоящей выпускной квалификационной работе была поставлена цель - повышение производительности и качества ремонта гидравлических коробок буровых насосов за счёт применения эффективных технологий наплавки.
Предварительный литературный обзор позволил выделить пять наиболее применимых к рассматриваемому изделию способов восстановления:
1) ручная дуговая наплавка штучными электродами;
2) наплавка порошковой проволокой;
3) наплавка в среде углекислого газа;
4) лазерная наплавка;
5) плазменная наплавка.
Дальнейшая работа по достижению поставленной цели велась путём решения следующих задач:
1) обосновать выбор способа восстановительной наплавки детали;
2) составить проектную технологию восстановительной наплавки;
3) выполнить оценку безопасности и экологичности предложенных технических решений;
4) выполнить оценку экономической эффективности предложенных технических решений.
В ходе выполнения экологического раздела выполнен анализ экологической безопасности предлагаемых в выпускной квалификационной работе технических решений и предложены меры по защите персонала от вредных и опасных факторов, которые возникают при реализации проектной технологии. Анализ экономической эффективности предложенных решений позволил установить, что внедрение результатов выпускной квалификационной работы в производство позволит получить годовой экономический эффект в размере 252 тыс. рублей.
