Введение 12
1. Литературный обзор 14
1.1. Плазменная наплавка 14
1.2. Технологические параметры и особенности технологии плазменнопорошковой наплавки 17
1.3. Методика планирования экспериментов 23
1.4. Факторные эксперименты 26
2. Материалы и методы исследования 32
2.1. Нанесение порошкового покрытия 32
2.2. Приготовление шлифов 35
2.3. Травление шлифа 37
3. Экспериментальная часть 38
3.1. Планирование эксперимента 38
3.2. Оптимизация 53
3.3. Расчётное определение параметров наплавки с помощью процедуры
«Поиск решения» пакета MS Exel 56
3.4. Программное обеспечение 59
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 63
4.1. Описание главной, основных и вспомогательных функций, выполняемых
объектом 63
4.2. Определение значимости выполняемых функций объектом 64
4.3. Расчёт значимости функций 66
4.4. Анализ стоимости функций, выполняемых объектом исследования 66
4.5. Построение функционально-стоимостной диаграммы объекта и ее анализ
68
4.6. Оптимизация функций, выполняемых объектом 69
5. Социальная ответственность 70
5.1. Техногенная безопасность 71
5.2. Электробезопасность 77
5.3. Экологическая безопасность 80
5.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 81
5.5. Пожарная безопасность 84
5.6. Организационные мероприятия обеспечения безопасности 87
5.7. Правовые вопросы обеспечения безопасности 88
Приложение А 90
Заключение 100
Список использованных источников 101
Цель данной работы разработать алгоритм выбора режима плазменнопорошковой наплавки Fe-Cr-V-Mo-C покрытия оптимального с позиции производительности, требуемой геометрии, качества и износостойких свойств.
Выпускная квалификационная работа выполнена с помощью текстового редактора Microsoft Word 2016, графических редакторов Компас 3D V16, Draw и Grapher 10, расчёты выполнялись с помощью Microsoft Exel 2016, Minitab 16 и Mathcad 15. Для разработки программного обеспечения использовали Visual Basic.
Введение
Согласно классическим представлениям оптимальным режимом процесса наплавки следует считать такой режим, который обеспечивает максимальную производительность при минимальной глубине проплавления. Но возможности повышения производительности и уменьшения доли основного металла в наплавленном покрытии, в рамках конкретных технологий наплавки и составов присадочного материала, ограничены рядом предъявляемых к упрочняющим слоям требований. Это отсутствие несплавлений, подрезов, пор и трещин, удовлетворительный внешний вид валиков, удовлетворительное микростроение зоны сплавления и покрытия в целом, однородность этого микростроения. Множество работ содержат информацию о связи основных параметров режима плазменной наплавки и геометрическими размерами покрытий, эта связь понятна и хорошо изучена.
Некоторыми авторами подчеркивается необходимость выбора режима наплавки и термической обработки, с учетом конкретных данных об их влиянии на фазовый состав и структуру наносимого сплава. Так в последнее время выполняется все больше исследований, связывающих режим плазменной наплавки, микроструктуру и свойства покрытий.
Цель настоящей работы: разработать алгоритм выбора режима плазменно-порошковой наплавки Fe-Cr-V-Mo-C покрытия оптимального с позиции производительности, требуемой геометрии, качества и износостойких свойств.
Для того чтобы достигнуть поставленную цель нужно решить ряд задач:
- Из обзора литературы определить основные параметры режима плазменно-порошковой наплавки, оказывающие наиболее сильное воздействие на размеры, микроструктуру, качество и свойства получаемых покрытий
- Получить адекватные модели, связывающие эти параметры с макро- и микроструктурными характеристиками наплавок
характеристик
- Разработать программное обеспечение, автоматический поиск оптимального режима наплавки.
На основании анализа литературных источников были определены
основные параметры режима плазменно-порошковой наплавки, оказывающие
наиболее сильное воздействие на размеры, микроструктуру, качество и свойства
получаемых покрытий.
В работе были составлены планы полных факторных экспериментов 23 и
24. Проведен анализ и статистическая обработка результатов экспериментов и
построены адекватные математические модели (уравнения регрессии)
связывающие основные параметры режима наплавки с размерами и
микроструктурными характеристиками получаемых покрытий.
Разработан алгоритм оптимизации режима плазменно-порошковой
наплавки. В качестве параметра оптимизации предложена площадь
наплавленного металла, как характеристика, отражающая полноту перехода
присадочного порошка в ванну расплава. Высота наплавленного слоя в
алгоритме задается равным конкретному значению, а остальные макро и
микроструктурные характеристики покрытия ограничиваются величинами,
обеспечивающими высокие износостойкие свойства покрытий при их работе в
контакте с абразивом.
На заключительном этапе работы было разработано программное
обеспечение, осуществляющее автоматический поиск оптимального режима
плазменно-порошковой наплавки Fe-Cr-V-Mo-C покрытия
