Исследование влияния режимов индукционно-металлургического способа на упрочнение рабочих поверхностей и качество наплавленного металла
Увеличение межремонтного цикла ударно-тягового механизма пассажирского вагона. Технологические режимы индукционно-металлургического метода восстановления и упрочнения рабочих поверхностей ударно-тягового механизма для выбора оптимального режима наплавки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.06.2018 |
| Размер файла | 246,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 621.78
Исследование влияния режимов индукционно-металлургического способа на упрочнение рабочих поверхностей и качество наплавленного металла
М.Б. Лещинский,
С.Л. Войцелёнок
Исследованы технологические режимы индукционно-металлургического метода восстановления и упрочнения рабочих поверхностей ударно-тягового механизма с целью выбора оптимального режима наплавки.
Индукционно-металлургический способ, ударно-тяговый механизм, упрочнение, восстановление, микротвердость, микроструктура, переходная зона, зона сплавления, зона термического влияния, перлит, мартенсит, доэфтектический
Technological modes of an induction method of restoration and hardening of working surfaces of the with great dispatch-traction mechanism with the purpose of a choice of an optimum mode of welding are investigated.
Железнодорожный транспорт является основным видом транспорта России. На его долю приходится более 75% грузооборота и 40% пассажирооборота, выполняемого транспортом общего пользования страны.
Такая ведущая роль железных дорог сохранится и на перспективу, несмотря на опережающее развитие других видов транспорта. Поэтому должна развивается материально-техническая база железнодорожного транспорта.
Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта требует улучшения использования транспортных средств, увеличение мощности предприятий по ремонту подвижного состава. В связи с этим большое внимание уделяется производственному процессу ремонта подвижного состава. Привлекаются новые технологии, процессы автоматизируются и механизируются, улучшается организация труда. При этом, важнейшей задачей является увеличение выпуска вагонов из ремонта с одновременным повышением его качества.
Автосцепное устройство служит для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, удерживая их на определенном расстоянии друг от друга, восприятия, передачи и смягчения действия растягивающих (тяговых) и сжимающих (ударных) усилий, возникающих во время движения в поезде и при маневрах.
От конструкции и исправного состояния автосцепного устройства во многом зависит надежность вагонов в эксплуатации и безопасность в движении поездов.
Целью работы является увеличение межремонтного цикла ударно-тягового механизма пассажирского вагона путем использования индукционно-металлургического способа (ИМС) упрочнения и восстановления рабочих поверхностей. Основная задача - выбор оптимального режима технологии восстановления путем исследования качества наплавленного металла после различных режимов наплавки.
Наплавка ИМС производилась на установке ВЧГ 6-60/0,44, (общей мощностью 87 кВт, полезной мощностью 60 кВт, частотой 440 кГц) по режимам табл. 1.
Таблица 1
|
№ режима |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Параметры |
|||||||||
|
Uа, кВ |
5,5 |
6 |
6,5 |
7 |
8 |
8,5 |
9 |
10 |
|
|
Iа, А |
2,0 |
3,5 |
3,5 |
3,8 |
4,3 |
4,5 |
5 |
5,5 |
|
|
Iс, А |
0,9 |
1 |
1,2 |
1,3 |
1,5 |
1,6 |
1,8 |
1,9 |
|
|
Мощность, кВт |
11 |
21 |
22,75 |
26,6 |
34,4 |
38,25 |
45 |
55 |
При наплавке использованы образцы из стали 20, толщиной 12мм.
Наплавка ИМС производилась порошком ПГ-С27, состав которого приведен в табл. 2.
Таблица 2
|
C |
Cr |
Si |
Mn |
Ni |
W |
Mo |
B |
S |
P |
Fe |
|
|
3,3-4,5 |
25-28 |
1,2 |
0,8-1,5 |
1,5-2 |
0,2-0,4 |
0,08-0,15 |
1,5-2,1 |
0,07 |
0,06 |
5,0 |
При наплавке использован флюс П-1,5 (состав см. в табл. 3).
Таблица 3
|
SiO2 |
MnO |
CaO |
CaF2 |
MgO |
Al2O3 |
Fe2O3 |
S |
P |
|
|
40-44 |
31-38 |
<12 |
3-5 |
<7 |
<6 |
0,5-2 |
<0,12 |
<0,12 |
Оценка качества наплавки производилась путем исследований:
1. Твердости наплавленного металла.
2. Микротвердости в поперечном сечении наплавленного и основного металла, а также зоны сплавления.
3. Микроструктуры наплавленного металла, переходной зоны и зоны сплавления.
Замеры твердости осуществляли твердомером МЕТ-УД с ультразвуковым датчиком оснащенным алмазной пирамидкой. Замеры микротвердости проводились на приборе ПМТ-3.
Микроструктура наплавленного и переходных слоев изучалась на металлографическом микроскопе «Neofot-2» после комбинированного травления в следующих растворах:
1. в 4 - х процентном спиртовом растворе азотной кислоты;
2. в растворе хромового ангидрида в щавелевой кислоте.
С последующим фотографированием цифровым фотоаппаратом «Canon A710»
Визуально оценивали качество наплавленной поверхности и толщину наплавленного слоя.
Анализ микроструктуры твердости и микротвердости исследуемых образцов показал, что с увеличением мощности при наплавке, существенно изменяется структура и свойства наплавленного металла, линии сплавления и переходной зоны. С ростом величины вводимой погонной энергии возрастает ширина зоны термического влияния, растет твердость за счет резкого увеличения содержания углерода и, соответственно, количества перлита в переходной зоне (Рис.1).
Рис. 1 Микроструктура восстановленного слоя в поперечном сечении (режим №4)
На линии сплавления образуется непрерывный тонкий слой легированного цементита (резко увеличивается микротвердость).
Структура наплавленного металла режима наплавки №4 достаточно однородная с равномерно распределенными карбидами хрома (Рис. 2).
Рис. 2 Микроструктура наплавленного металла (режим №4)
Структура переходной зоны феррито-перлитная с достаточным количеством феррита и примерно 40% (по площади) перлита.
При перегреве (режим №9) рис. 3, наплавленный металл неоднородный, пористый, встречаются участки чистого мартенсита, отбеленного доэфтектического чугуна, чисто перлитные участки, значительно меньше карбидов хрома (микротвердость по сечению наплавленного металла резко меняется).
Переходная зона широкая, состоит из перлита и узких полосок феррита. Твердость повышенная, в наличии явные признаки перегрева и неоднородности.
Следует отметить, что наблюдается неравномерность по толщине оплавленного слоя по длине образцов, при любом режиме наплавки, что свидетельствует о необходимости механизации передвижения деталей на рабочем столе, чтобы исключить влияние на качество ручной подачи.
Рис. 3 Микроструктура восстановленного слоя в поперечном сечении (режим №9)
На основании изучения микроструктуры, измерений твердости и визуальной оценки доли наплавленного металла при постепенном снятии слоев, был определен, как оптимальный, режим наплавки №4 для упрочнения и восстановления деталей ударно-тягового механизма.
тяговый индукционный металлургический наплавка
Список литературы
1. Коломийченко В. В. Автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава / Коломийченко В. В., Костина Н. А., Прохоренков В. Д., Беляев В. И.- М.: Транспорт, 1991. - 232 с.
2. Находкин В. М. Ремонт электроподвижного состава / Находкин В. М., Яковлев Д. В., Черепашенец Р. Г. - М.: Транспорт, 1989. - 297 с.
3. Гридюшко В.И. Вагонное хозяйство. / Гридюшко В.И., Дугаев В.П., Криворучко Н.З. - М.: Транспорт, 1988.- 731с.
4. Инструкция по ремонту и обслуживанию автосцепного устройства подвижного состава железных дорог. - М.: Транспорт, 2000. - 36с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Привод электрического аппарата и накопитель энергии. Магнитные системы постоянных и поляризованных магнитов и переменного тока. Типы электродинамических и индукционно-динамических механизмов. Электродинамические и индукционно-динамические механизмы.
реферат [1,3 M], добавлен 29.06.2009Оценка влияния режима точения проходным резцом на температуру контактирующих поверхностей инструмента и заготовки с использованием аналитических моделей и экспериментальным методом. Расчет плотности тепловых потоков и величины источников тепловыделения.
лабораторная работа [190,4 K], добавлен 23.08.2015Различные режимы термомеханической обработки стали. Поверхностное упрочнение стальных деталей. Закалка токами высокой частоты. Газопламенная закалка и старение металла. Обработка стали холодом. Упрочнение металла методом пластической деформации.
презентация [546,9 K], добавлен 14.10.2013Анализ технологического процесса ремонта посадочного места под подшипник качения с применением порошковых покрытий. Ударно-силовое обкатывание поверхности. Методика проектирования инструментов и приспособлений для отделочно-упрочняющей обработки.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 09.12.2011Скорость движения тягового органа конвейера. Выбор тележки и тягового элемента. Определение погонной нагрузки. Тяговый расчет конвейера по контуру. Расчет тягового усилия и мощности привода. Проверка прочности тягового органа и расчет механизма натяжения.
курсовая работа [273,0 K], добавлен 22.11.2009Назначение детали "Вилка" и условия работы её основных поверхностей. Обоснование выбора базирующих поверхностей и метода получения заготовки. Разработка технологии обработки поверхностей детали. Расчет режимов резания для токарных и сверлильных операций.
курсовая работа [51,8 K], добавлен 18.02.2013Изучение химико-термической обработки металлов и сплавов. Характеристика возможностей методов отделочно-упрочняющей обработки для повышения износостойкости поверхностей. Описание фосфорирования, наплавки легированного металла и алмазного выглаживания.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 01.12.2013Подготовка детали вал опоры к дефектации и ремонту. Выбор способа ремонта поверхностей детали и разработка технологического маршрута ремонта. Разработка технологических операций ремонта поверхности: расчёт режимов наплавки и механической обработки.
курсовая работа [90,6 K], добавлен 23.08.2012Повышение износостойкости наплавочных материалов за счет их структурно-фазового состояния. Назначение, характеристика состава и микроструктура наплавленного металла. Влияние легирующих элементов на повышение износостойкости. Борьба с шумом и вибрацией.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 22.06.2011Условия эксплуатации дробилок агломерата. Исследование износостойкости наплавленного металла при работе в условиях абразивного износа. Разработка технологии наплавки новых и реставрации изношенных звездочек. Контроль качества восстановленной детали.
курсовая работа [624,3 K], добавлен 11.04.2014Разработка математической модели процесса упрочнения ударами шариков. Расчет технологических параметров поверхностно-пластического деформирования несопрягаемых поверхностей авиационных деталей на основе моделирования процесса упрочнения ударами шариков.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 05.10.2013Выбор способов восстановления различных поверхностей деталей. Проектирование маршрутов и операций по восстановлению деталей. Порядок вибродуговой наплавки, плазменная наплавка, процесс гальванического наращивания. Обработка деталей после наплавки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.08.2010Теория рабочего процесса одновинтовых гидравлических машин с точки зрения влияния упругих свойств эластичной обкладки статора. Определение напряженно-деформированного состояния рабочих органов с использованием пакетов прикладных программ SolidWorks.
научная работа [2,0 M], добавлен 11.04.2013Наплавка – нанесение расплавленного металла на поверхность изделия, нагретую до оплавления или до определенно температуры. Изнашиваие поверхности деталей – процесс постепенного изменения размеров тела при трении. Способы легирования наплавленного металла.
контрольная работа [323,6 K], добавлен 26.11.2010Назначение и работа тягового электродвигателя ТЛ-2К. Основные неисправности и причины их возникновения. Виброакустический метод диагностирования. Способы очистки тягового электродвигателя. Контроль состояния якорных подшипников. Организация ремонта.
курсовая работа [516,5 K], добавлен 28.05.2015Методы построения графиков длительности технологического цикла при последовательном, параллельно-последовательном, параллельном движении деталей. Установка оптимального размера партии изделий. Расчет необходимого числа рабочих мест и численности рабочих.
контрольная работа [146,5 K], добавлен 17.10.2010Проектирования технологических процессов обработки деталей. Базирование и точность обработки деталей. Качество поверхностей деталей машин. Определение припусков на механическую обработку. Обработка зубчатых, плоских, резьбовых, шлицевых поверхностей.
курс лекций [7,7 M], добавлен 23.05.2010Характеристика материала изготовления клина задвижки. Выбор способа восстановления поверхности (наплавка), контроль качества. Описание установки EFCO-CW1000. Выбор материалов. Последовательность операций сборки. Источник питания (Total Arc 3000).
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.05.2016Определение коэффициентов повторяемости дефектов изношенных деталей. Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей. Определение удельной себестоимости восстановления. Разработка технологической документации. Режимы механической обработки.
курсовая работа [198,3 K], добавлен 07.04.2014Характеристика и химический состав низколегированных и углеродистых сталей, применяемых для повышения долговечности рабочих органов машин. Свойства электродных материалов для наплавки. Технология электрошлаковой наплавки зубьев ковшей экскаваторов.
курсовая работа [509,6 K], добавлен 07.05.2014
