ВВЕДЕНИЕ 5
1. ПЯТЬ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ 7
1.1. Прокатка 7
1.2. Волочение 10
1.3. Штамповка 10
1.4. Прессование 12
1.5. Ковка 13
1.6. Требования, предъявляемые к инструментальной оснастке для
процессов обработки металлов давлением 14
2. ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА 15
3. ДЕТОНАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС 17
3.1. Технология и оборудование детонационного комплекса CCDS2000 ... 17
3.2. Подготовка обрабатываемой поверхности перед детонационным
напылением 23
4. РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОСНАСТКИ
ДЛЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ 24
4.1. Восстановление шеек прокатных валков методом прямого лазерного
сплавления 24
4.2. Восстановление рабочей поверхности валка для холодной прокатки
методом прямого лазерного сплавления 34
4.3. Восстановление рабочей поверхности роликов ЛСО методом прямого
лазерного сплавления 40
5. РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОСНАСТКИ
ДЛЯ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ. ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ
ПОВЕРХНОСТИ ТЯНУЩЕГО БАРАБАНА ВОЛОЧИЛЬНОГО СТАНА АДДИТИВНЫМИ ТЕХНОЛОГИЯ 48
6. РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПЛУНЖЕРНОЙ ПАРЫ ПУТЕМ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБИЛОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
Износ - одна из основных причин выхода из строя механизмов различного назначения. По данным [1] до 50 % всех проблем, связанных с износом, приходится на абразивный износ. Интенсивный износ тяжело нагруженных деталей машин, работающих в условиях абразивного изнашивания, воздействия повышенных температур и агрессивных сред является одной из основных проблем современного машиностроения. Высокая концентрация напряжений в поверхностных слоях деталей при ударном и циклическом нагружении, а также в условиях контакта с абразивными частицами и химически агрессивной средой сопровождается развитием процессов трещинообразования, изнашиванием и коррозионным разрушением материалов. Ужесточение условий эксплуатации многих видов современного оборудования является причиной повышения требований, предъявляемых к материалам, которые используются при его производстве.
Один из путей решения отмеченных проблем связан с формированием на поверхности деталей слоев, уровень эксплуатационных свойств которых значительно превышает свойства основного материала. Нанесение функциональных защитных слоев на детали машин позволяет повысить уровень надежности и долговечности изделий, работающих в экстремальных условиях. Возможность восстановления геометрии изношенных поверхностей эксплуатируемых деталей многократно снижает экономические потери, обусловленные выводом из эксплуатации и необходимостью последующей замены оборудования. [2]
В настоящее время аддитивные технологии находятся в фазе бурного роста. Аддитивные технологии позволяют изготавливать детали любой формы и покрытия с любыми физико-механическими свойствами. Данная работа заключается в создании функционального покрытия на рабочих поверхностях инструментальной оснастки оборудования для обработки металлов давлением.
Суть используемых в промышленном производстве методов формирования поверхностных слоев заключается в нагреве напыляемого материала, переносе пластифицированных частиц транспортирующей средой, их столкновении с поверхностью заготовки, деформировании и фиксации на рабочей поверхности.
В данной работе были разработаны типовые решения по ремонту и восстановлению инструментальных оснасток для процессов обработки металлов давлением методами аддитивных технологий. Был проведен экспериментальный анализ влияния скорости, мощности, подачи порошка и смещение лазерного пятна относительно предыдущего его положения, а также влияния подаваемая порция смеси газов для детонационного напыления.
Решены поставленные задачи:
1. Подобраны порошковые материалы для лазерной наплавки и детонационного напыления;
2. Разработаны типовые режимы по ремонту и восстановлению
инструментальной оснастки;
3. Проведены металлографические исследования, определена
пористость и твердость получившихся покрытий;
4. Написаны программы движения лазерного комплекса для
ремонта и восстановления инструментальных оснасток;
5. Восстановленные инструментальные оснастки переданы на предприятия-заказчики для дальнейшей тестовой эксплуатации.
