ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ исходных данных и известных технических решений 7
1.1 Описание изделия и условий его эксплуатации 7
1.2 Анализ свойств материала конструкции 8
1.3 Базовый технологический процесс восстановления вала 11
1.4 Анализ возможных способов восстановления изношенных
поверхностей вала 14
1.5 Задачи работы 29
2 Разработка технологического процесса восстановления 30
2.1 Выбор материала для напыления 30
3 Оборудование для реализации разработанной технологии 35
3.1. Моечная машина ММА1 35
3.2 Плазматрон 36
3.3. Установка для напыления 37
4 Безопасность и экологичность бакалаврской работы 39
4.1 Описание и характеристика разработанного технического объекта 39
4.2 Риски, сопровождающие технологию газотермического напыления ... 39
4.3. Мероприятия по уменьшению негативного действия
профессиональных рисков 40
4.4. Мероприятия по пожарной безопасности участка напыления 41
4.5. Обеспечение экологической безопасности рассматриваемого
технического объекта 43
Заключение по разделу 45
5 Экономическая эффективность проекта 46
5.1 Исходные данные для экономического обоснования 47
сравниваемых вариантов 47
5.2 Расчет нормы штучного времени на изменяющиеся операции
технологического процесса 48
5.3 Расчет затрат на новое оборудование 49
5.5 Определение показателей экономической эффективности
предложенных технических решений 60
5.6 Выводы по разделу 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
Акционерное Общество «РОССКАТ» ориентировано на изготовление высококачественной медной катанки и ее дальнейшую переработку. Необходимо отметить, что производство указанной продукции выполняется при непосредственном применении такой обработки материалов, как давление. При производстве катанки различного назначения применяется процесс волочения в монолитной волоке.
Однако в АО «РОССКАТ» применяются и сварочные процессы и родственные им процессы. Но применяются во вспомогательных производствах. Дело в том, что технологический цикл производства перечисленной продукции обеспечивает комплекс оборудования.
Первоначально брикетированный медный лом подвергается огневому рафинированию на импортном, Германия, оборудовании. На предприятии установлены две отражательные поворотные печи фирмы «ANDRITZ MAERZ» и финская разливочная карусельная машина.
Получаемые после разливки плоские слитки поступают на операцию электролитического рафинирования или сразу на производство медной катанки. На производстве медной катанки в шахтной газовой печи расплавляют медь после огневого рафинирования и/или медь после электролитического рафинирования. Пройдя через шлакосборник, медь очищается от шлака, окиси и других примесей. Очищенная медь поступает в миксер, где она перемешивается до однородного состава.
После чего разливается на заготовки и после подготовительных операций в девятиклетьевом прокатном стане заготовки обжимаются валками до диаметра 8-18 мм. Так получается катанка.
Не менее впечатляющий комплекс оборудования задействован в кабельном производстве.
В процессе эксплуатации основного производственного оборудования происходят различного рода поломки и износ отдельных его деталей.
Поэтому во вспомогательных производствах для аварийного и планово- предупредительного ремонта деталей перечисленного оборудования и восстановления изношенных деталей используются технологии сварки и родственные технологии,
Используемая при производстве волок металлокерамика обладает исключительно высокими механическими свойствами. Однако условия эксплуатации столь напряженные, что износ волок происходит достаточно быстро. Восстановление изношенных поверхностей волок является сложной задачей. Однако актуальность ее возрастает, так как наш партнер, ОАО Кировградский завод твердых сплавов, повышает цены на свою продукцию.
Для восстановления изношенных поверхностей волок рекомендованы технологии напыления. Однако технологией напыления можно восстанавливать и другие изношенные детали, в частности валы двигателей внутреннего сгорания.
Цель настоящей работы экономия материальных ресурсов путем продления срока службы изношенных коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания.
1. Горбатов, И.Н. Влияние плакирования двойного карбида титана-хрома на свойства плазменных покрытий / И.Н. Горбатов, Н.С. Ильченко, А.Е. Терентьев [и др.] // Физико-химическая обработка материалов. - 1991. - № 3. - С. 81-85.
2. Петров, С.В. Плазменный синтез в технологии газотермического напыления / С.В. Петров // Порошковая металлургия. - 1997. - № 9/10. - С. 34-38.
3. Горбатов, И.Н. Исследование свойств газотермических покрытий из композиционных порошков никель-карбид титана и хрома / И.Н. Г орбатов, В.М. Шкиро, А.Е. Терентьев [и др.] // Физико-химическая обработка материалов. - 1991. - № 4. - С. 102-106.
4. Борисова, А.Л. Фазовые и структурные превращения в порошках чистого и плакированного двойного карбида титана-хрома в плазменной струе / А.Л. Борисова, А.И. Чернец // Проблемы специальной электрометаллургии. - 1993. - № 3. - С. 63- 72.
5. Межотраслевые правила по охране труда при электро- и газосварочных работах : ПОТ РМ-020-2001 : ввод. в действие с 1 янв. 2002 г. - Москва : [б. и.], 2001. - 58 с.
6. Principles for developing grinding media with increased wear resistance. Part 1. Abrasive Wear Resistance of iron-based alloys / A.D. Koval, V.G. Efremenko, M.N. Brykov, M.I. Andrushchenko, R.A. Kulikovskii, A.V. Efremenko // Journal of friction and wear. - 2012. - V.33. - №1. - P. 39-46.
7. Щекин, В. А. Технологические основы сварки плавлением : учеб. пособие для вузов. - Изд. 2-е, перераб / В. А. Щекин - Ростов н/Д. : Феникс, 2009. - 345 с.
8. Мейстер Р. А. Нестандартные источники питания для сварки : учеб. пособие / Р. А. Мейстер. - ВУЗ/изд. - Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2004. - 96 с.
9. Горбатов, И.Н. Газотермические покрытия из композиционных порошков на основе карбида титана-хрома / И.Н. Горбатов, А.Д. Панасюк, Л.К. Шведова [и др.] // Защитные покрытия на металлах. - 1991. - Вып. 25. - С. 22-25.
10. Райцес, В.Б. Износостойкие плазменные покрытия на основе двойного карбида титана-хрома / В.Б. Райцес, В.М.Литвин, В.П. Рутберг и др. // Порошковая металлургия. - 1986. - № 10. - С. 46-47.
11. Борисов, Ю.С. Использование сверхзвуковых струй в технологии
газотермического напыления / Ю.С. Борисов, С.В. Петров. //
Автоматическая сварка. - 1993. - № 1. - С. 24-34.
12. Пащенко, В.Н. Влияние состава плазмообразующей воздушно-газовой смеси на параметры струи плазмотрона / В.Н. Пащенко. // Автоматическая сварка. - 2009. - № 4. - С. 33-38.
13. Косинцев, В.И. Основы проектирования химических производств и оборудования / В.И. Косинцев [и др.] - Томск: Томский политехнический университет, 2013. - 395 с.
14. Действия населения в чрезвычайных ситуациях. Пособие. Под общей редакцией В.А. Владимирова. - М.: МЧС России, 1995.
15. Фатхутдинов, Р.А. Организация производства: Учебник / Р. А. Фахрутдинов - М.: ИНФРА - М, 2001.- 672 с.
16. Гостюшин, А. В. Энциклопедия экстремальных ситуаций / А. В. Гостюшин. — М.: Изд. «Зеркало», 1995.-288 с.
17. Рыбаков, В.М. Дуговая и газовая сварка: Учеб. для сред. ПТУ / В.М. Рыбаков. - 2-е изд. перераб.- М.: Высш. школа, 1986.- 208 с.
18. Рыбаков, А.М. Сварка и резка металлов. Учебник для средних профессионально-технических училищ / А.М. Рыбаков. - М.: Высшая школа, 1977.
19. Increasing the abrasive wear resistance of low-alloy steel by obtaining residual metastable austenite in the structure / L.S. Malinov, V.L. Malinov, D.V. Burova, V.V. Anichenkov // Journal of Friction and Wear. - 2015. - №3. - P. 237-240.
20. Enancement of steels wear resistance in corrosive and abrasive medium / V. Kaplun, P. Kaplun, R. Bodnar, V. Gonchar // Interdisciplinary Integration of Science in Technology, Education and Economy : monograph /ed. by J. Shalapko, B. Zoltowski. - Bydgoszcz, 2013. - P. 320-329.
21. Думов, С. И. Технология электрической сварки плавлением: Учебник
для машиностроительных техникумов / С.И. Думов. - 2-е изд.,
перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1987. - 368 с.
22. Райцес, В.Б. Износостойкие плазменные покрытия на основе двойного карбида титана-хрома / В.Б. Райцес, В.М. Литвин, В.П. Рутберг. [и др.] // Порошковая металлургия. - 1986. - № 10. - С. 46-47.
23. Чебац, В.А. Сварочные работы: Учеб. пособие / В.А. Чебац - 3-е изд. перераб.- Ростов-на-Дону: изд. центр «Феникс», 2006. - 412 с.
24. Величко, О.А. Лазерная наплавка цилиндрических деталей порошковыми материалами / О.А. Величко, П.Ф. Аврамченко, И.В. Молчан, В.Д. Паламарчук // Автоматическая сварка. - 1990. - № 1. - С. 59-65.
25. Шелягин, В.Д. Лазерно-микроплазменное легирование и нанесение покрытий на стали / В.Д. Шелягин, В.Ю. Хаскин, Ю.Н. Переверзев // Автоматическая сварка. - 2006. - № 2 - С. 3-6.
26. Бабинец, А.А. Влияние способов дуговой наплавки порошковой проволокой на проплавление основного металла и формирование наплавленного металла / А.А. Бабинец, И.А. Рябцев, А.И. Панфилов [и др.] // Автоматическая сварка. - 2016. - № 11. - С. 20-25.
27. Переплётчиков, Е.Ф. Плазменно-порошковая наплавка штоков энергетической арматуры / Е. Ф. Переплетчиков, И. А. Рябцев // Автоматическая сварка. - 2013. - № 4. - С. 56-58.
28. Жариков, С.В. Влияние экзотермической смеси в составе сердечника самозащитной порошковой проволоки на параметры наплавленного
валика / С.В. Жариков // ВКник схщноукрашського нацюнального
ушверситету 1м. В. Даля. - Луганск: СНУ, 2010. - № 2. - С. 102-105.
29. Гофман, Я. Восстановление сменных деталей с помощью лазерных технологий // Автоматическая сварка. - 2001. - № 12. - С. 37-38.
30. Золотоносов Я. Д. Сварочное производство. Современные методы сварки [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Я. Д. Золотоносов, И. А. Крутова ; Казан. гос. архит.-строит. ун-т. - Казань : КГАСУ, 2016. - 216 с.
31. Борисов, Ю.С. Сверхзвуковое воздушно-плазменное напыление
керметных покрытий системы карбид титана-хрома - нихром / Ю.С. Борисов, А.Л. Борисова, М.В. Коломыцев, О.П. Масючок //
Автоматическая сварка. - 2015. - № 2. - С. 21-27.
32. Каталог Оборудование Советского раздела выставки «Ремдеталь - 88». М.: Машиностроение, 1988 - 120 с.