Введение 7
1 ЛИТЕРАТУРНО - ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Сущность наплавки 10
1.2 Наплавка твердых сплавов 13
1.3 Виды наплавки 14
1.4 Технология наплавки 1 б
1.5 Применение наплавки 17
1.6 Сварка и наплавка трехфазной дугой 20
1.7 Известные методы восстановления грунтозацепов
гусеничной техники 25
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 29
2.1 Разработка оборудования для наплавки трехфазной дутой
двумя и тремя электродами 30
2.1.1 Разработка специального трехфазного держателя 3 2
2.1.2 Подбор сечения проводов между источником и
электрододержателем 42
2.1.3 Разработка схемы для определения электрических
параметров трехфазной дуги в процессе наплавки 42
2.1.4 Расчет и изготовление делителей напряжения 45
2.1.5 Применение понижающих трансформаторов
для измерения напряжения между фазами 49
2.2 Изготовление электродов с тремя и двумя стержнями 49
3 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 57
3.1 Преимущества и особенности способа наплавки
трехфазной дугой покрытыми электродами 58
3.2 Разработка способа, обеспечивающего надежное
зажигание трехфазной дуги б 1
3.3 Методика проведения экспериментов и обработки
полученных результатов 64
3.4 Наплавка образцов и определение технологических
возможностей 65
3.5 Сравнительный анализ полученных результатов с
традиционным способом ручной дуговой наплавки 73
3.6 Технологические рекомендации по восстановлению
деталей методом трехфазной наплавки 78
4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 80
4.1 Разработка сетевого графика для исследовательской работы 82
4.2 Определение сметной стоимости научно-исследовательской
работы 85
4.2.1 Затраты на материалы, покупные изделия и
полуфабрикаты 86
4.2.2 Специальное оборудование для научных и
экспериментальных работ 86
4.2.3 Основная заработная плата исполнителей НИОКР 87
4.2.4 Дополнительная заработная плата
исполнителей НИОКР 88
4.2.5 Отчисления на социальные нужды 88
4.2.6 Накладные расходы 88
Заключение 90
Список литературы 91
Большое количество деталей машин и механизмов выходит из строя в процессе эксплуатации вследствие истирания, ударных нагрузок, эрозии и т. д. Современная техника располагает различными методами восстановления и упрочнения деталей для повышения срока их службы.
Одним из методов восстановления и упрочнения деталей является наплавка. Наплавка - это нанесение слоя металла на поверхность заготовки или изделия посредством сварки плавлением. Различают наплавку восстановительную и изготовительную.
Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.
Изготовительная наплавка служит для получения многослойных изделий. Такие изделия состоят из основного металла (основы) и наплавленного рабочего слоя. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придает особые заданные свойства: износостойкость, термостойкость, коррозионную стойкость и т.д.
Таким образом, наплавку производят не только при восстановлении изношенных, но и при изготовлении новых деталей машин и механизмов. Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работах. Восстановлению подлежат корпусные детали различных двигателей внутреннего сгорания, распределительные и коленчатые валы, клапаны, шкивы, маховики, ступицы колес и т.д. наплавку можно производить почти всеми известными способами сварки плавлением. Каждый способ наплавки имеет свои достоинства и недостатки. Важнейшие требования.
предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем:
1) минимальное проплавление основного металла;
2) минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки;
3) занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей.
Однако не все способы наплавки могут обеспечить выполнение предъявляемых требований. Выбор способа наплавки определяется возможностью получения наплавленного слоя требуемого состава и механических свойств, а также характером и допустимой величиной износа. На выбор способа наплавки оказывают влияние размеры и конфигурация деталей, производительность и доля основного металла в наплавленном слое. Несмотря на невысокие показатели приведенных характеристик ручная дуговая наплавка штучными электродами является наиболее универсальным способом, пригодным для наплавки деталей различных сложных форм и может выполняться во всех пространственных положениях. Особенно этот способ применим при работе в полевых условиях при невозможности использования средств автоматизации. Поэтому при восстановлении деталей ходовой части гусеничной техники технология ручной дуговой наплавки является актуальной.
К недостаткам ручной дуговой наплавки можно отнести относительно низкую производительность, тяжелые условия труда из-за повышенной загазованности зоны наплавки, а также сложность получения необходимого качества наплавленного слоя и большое проплавление основного металла.
Цель данной работы - разработка технологии наплавки деталей ходовой части гусеничной техники способом ручной дуговой наплавки трехфазной дугой, позволяющей увеличить производительность процесса наплавки и значительно уменьшить проплавление основного металла.
Цели и задачи, поставленные в период выполнения бакалаврской работы были успешно выполнены. Определены особенности горения косвенной трехфазной дуги на различных режимах. Построен график зависимости доли участия основного в наплавленном и производительности от силы сварочного тока. Проведен сравнительный анализ с традиционным способом наплавки одним электродом, который показал возможность значительного увеличения производительности при использовании разработанной технологии. Разработан способ, обеспечивающий надежное зажигание трехфазной косвенной дуги и сплавление основного и наплавленного металла после старта процесса за счет применения расщепленной дуги. В разработанной технологии не требуется сложного и дорогостоящего оборудования, поэтому она не теряет преимуществ традиционной ручной дуговой наплавки.
В результате, применение разработанной технологии позволяет значительно повысить производительность процесса наплавки деталей ходовой части гусеничной техники, в частности грунтозацепов траков. Технология позволяет наносить 4-5 мм слой металла за один проход, что существенно снижает трудоемкость восстановления деталей. Простота оборудования позволяет применять технологию в полевых условиях.
По итогам работы приведены затраты на проведение исследований, необходимых для разработки технологии наплавки.
