Исследование дефекта качающего узла насоса-регулятора НР-90

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Реферат

Перечень используемых условных обозначений, сокращений, терминов

Введение

1. Насос регулятор-описание и работа

1.1 Принцип действия насоса высокого давления

1.2 Керосин ТС-1 авиационный

2. Статистика дефектов агрегата НР-90 и их последствия

2.1 Незначительные поломки, не приведшие к серьезным последствиям

2.2 Дефекты со средней тяжестью последствий, а так же многократно повторяющиеся

2.3 Дефекты, влекущие серьезные неполадки (выключение двигателя в полете, не возможность восстановления НР-90)

2.4 Вывод

3. Анализ и выбор антифрикционных износостойких покрытий

3.1 Материалы антифрикционных покрытий, наносимые методами наплавки и напыления

3.2 Газотерическое напыление порошковых покрытий

3.3 Плазменная закалка

3.4 Плазменно-дуговая наплавка порошковыми и проволочными материалами

3.4.1 Износостойкие и антифрикционные покрытия, наносимые плазменно-дуговым методом

3.5 Финишная антифрикционная безабразивная обработка

3.6 Безабразивная ультразвуковая финишная обработка металлов

3.7 Финишное плазменное упрочнение

4. Анализ и выбор антифрикционных износостойких материалов

4.1 Обзор современных антифрикционных износостойких материалов

4.2 Полимерные антифрикционные материалы

4.3 Фторопласт-4, свойства фторопласта

4.3.1 Наполнители, вводимые во фторопласт. Их свойства и параметры

4.4 Углепластики ФУТ и УГЭТ

4.5 Графит антифрикционный

4.6 Силицированные графиты

4.7 Графитофторопласт

4.8 Металлофторопласт

5. Кинематический и динамический расчет качающего узла

5.1 Силы и моменты действующие на плунжер

5.2 Расчет на смятие от контактных напряжений

6. Расчетные методы оценки износа

6.1 Расчет абразивного износа

6.2 Расчет интенсивности изнашивания при сухом трении

6.2.1 Выбор материалов

6.2.2 Основы расчета подпятника на трение

6.2.3 Ресурсный расчет металлофторопласта

7. Технология изготовления

8. Сравнительный анализ экономической эффективности вариантов повышения ресурса подпятника

8.1 Анализ показателей эффективности инвестиционных проектов

8.2 Постановка задачи

8.3 Замена финишной операции

8.4 Нанесение антифрикционного износостойкого покрытия

8.5 Замена материала пластины на металлофторопласт

8.6 Расчет текущих затрат на изготовление при базовом варианте

8.7 Приведение вариантов в сопоставимый вид по ресурсу

8.8 Определение годовой экономии

8.9 Определение показателей экономической эффективности

8.10 Вывод

9. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

9.1 Характеристика рабочего места и выполняемой работы

9.2 Анализ существующих опасных и вредных факторов

9.3 Обеспечение безопасности при обработке подпятника из фторопласта

9.4 Предельно допустимое содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны

9.5 Вентиляция

9.6 Расчет расхода и температуры приточного воздуха

9.7 Коэффициент безопасности при обработке подпятника

9.8 Инструкция по охране труда на испытательных стендах

9.8.1 Общие требования безопасности

9.8.2 Требования безопасности перед началом работ

9.8.3 Требования безопасности во время работы

9.8.4 Требования безопасности при аварийных ситуациях

9.8.5 Требования безопасности по окончании работ

Заключение

Список используемой литературы

Перечень используемых условных обозначений, сокращений, терминов

дефект качающей узел

Основные обозначения

-угловая скорость, рад/с; накопленные повреждения

-линейная скорость, м/с

-угол, градус

-ускорение, м/с2

- сила, Н

- площадь, м2

- масса, кг

-напряжение

- объем, м3

- удельный износ

- величина износа, м

- температура, градус Цельсия

- модуль упругости,

Индексы

Вх- параметр на входе

Руд- ручка управления двигателем,

Отн- относительное движение,

Пл- плунжер,

Действ- действительное значение,

Расч- расчетное значение,

Мах- максимальное значение,

Кор- кориолисово,

Ц- цилиндр,

Ш- шайба

Сокращения

НР - насос регулятор

КВД - компрессор высокого давления

ТС-1 - марка реактивного топлива

БУФО - безабразивная ультразвуковая финишная обработка

ФПУ - финишное плазменное упрочнение

ФАБО - финишная антифрикционная безабразивная обработка

ПН - плазменное напыление

ПЗ - плазменная закалка

ПДН - плазменно-дуговая наплавка

Введение

Решение проблемы надежности, отказоустойчивости и увеличения ресурса топливных агрегатов в гражданской авиации стоит на первом месте. В агрегате НР-90 слабым звеном, с точки зрения ресурса, является качающий узел, подверженный различным нагрузкам и содержит множество трущихся частей. Опираясь на статистику поломок, можно сделать вывод что дефектом качающего узла являются рабочие пары подпятник-наклонная шайба, плунжер-втулка, которые в процессе работы подвержены износу, что приводит к серьезным последствиям. Решением сложившейся ситуации является повышение износостойкости трущихся деталей.

Существуют три основных пути повышения износостойкости - конструктивный, технологический и эксплуатационный.

К конструктивным относятся: системы фильтров, обеспечивающие очистку, поступающего топлива к поверхностям сопрягаемых деталей узла. Расчетные методы повышения износостойкости.

К технологическим средствам относятся: применение специальных материалов, обработка поверхностей трения, нанесение износостойких покрытий, выбор правильного сочетания материалов деталей пары трения.

К эксплуатационным средствам относятся: обеспечение чистоты топлива, промывка емкостей агрегата перед заправкой, слежение за правильной работой систем по очистке топлива в агрегате.

В данной дипломной работе рассматривается только технологический путь повышения износостойкости деталей качающего узла плунжерного насоса НР-90:

1. Исключение абразивных частиц из зоны трения.

Замена финишной операции обработки бронзовой пластины подпятника абразивным кругом на алмазное точение.

2. Нанесение антифрикционных износостойких покрытий на рабочие пары (плунжер- втулка, подпятник-наклонная шайба). С помощью современных технологий становится возможным совместить нанесение покрытия и исключить обработку абразивным инструментом.

3. Применение новых антифрикционных износостойких материалов.

Технология производства агрегата разрабатывалась 15 лет назад. За этот промежуток времени не производились исследования по повышению износостойкости рабочих пар. Опираясь на современные технологии(новые КМ, полимеры, новые технологии нанесения износостойких покрытий) можно прогнозировать 20%-е увеличение ресурса качающего узла.

1. Насос регулятор-описание и работа

НР-90 предназначен для топливопитания, автоматического регулирования подачи топлива в камеру сгорания, управления геометрией компрессора и турбины двигателя как совместно с основной автоматикой-агрегатом РЭД-90, так и от своей резервной автоматики при отказе РЭД-90.

Агрегат НР-90 в системе автоматического регулирования двигателя выполняет следующие функции:

1) топливопитание камеры сгорания и рабочих полостей силовых элементов двигателя;

2) регулирование топливоподачи в камеру сгорания двигателя по электрическому сигналу от систематического регулирования агрегата РЭД-90;

3) регулирование частоты вращения ротора КВД в зависимости от положения рычага управлением двигателем бруд и температуры воздуха на входе в двигатель Tвх* в диапазоне «малый газ-максимальный режим» и «малый газ-полный реверс» на РА при отказе ОА, nквд=f(dруд;Tвх*);

4) дозирование подачи топлива на запуске в зависимости Qт=f(t), с обеспечением ручной коррекции на РА при отказе, где Qт-дозируемый расход топлива в камеру сгорания, t-время изменения расхода;

5) обеспечение минимального расхода топлива Qmin на режиме «малого газа» на РА при отказе ОА;

6) дозирование подачи топлива на приемистости и сбросе режимов в зависимости Qт=f(t) на РА при отказе ОА;

7) управление положением планов перепуска воздуха (КПВ) из промежуточных ступеней КВД в зависимости от nквдпр;

8) управление положением лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) КВД двигателя по электрическому сигналу от РЭД-90, а при отказе ОА от РА в зависимости от приведенной частоты вращения ротора КВД;

9) обеспечить совместно с гидроцилиндрами двигателя перекладку заслонок перепуска воздуха после подпорных ступеней по электрическому сигналу ОА РЭД-90, а при отказе от ОА;

10) обеспечивать совместно с гидроцилиндрами двигателя перекладку заслонок воздуховоздушных теплообменников охлаждения лопаток турбины и заслонки отбора воздуха на обдув корпуса турбины по электрическому сигналу ОА РЭД-90, а при отказе от ОА;

11) обеспечивать совместно с гидроцилиндрами двигателя перекладку заслонок отбора воздуха на обдув корпусов турбины и заслонки отбора воздуха на обдув корпуса компрессора по электрическому сигналу ОА РДЭ-90,при отказе от РА, ОА заслонки должны управляться от РА по сигналам управления КПВ КВД;

12) обеспечивать совместно с гидроцилиндрами управление заслонкой воздушномасляного теплообменника гидропривода и заслонкой отбора воздуха на обогрев воздухозаборника в зависимости от частоты вращения ротора КВД;

13) обеспечить переход регулирования двигателем на РА при достижении частоты вращения ротора КВД или давления воздуха Pк* за КВД предельно высоких значений при работе от ОА агрегата РЭД-90;

14) обеспечивать останов двигателя.

Таблица 1

Основные технические данные НР-90

Тип насоса	плунжерный
Тип регулятора частоты вращения	изодромный
Тип автомата запуска, приемистости сброса	временный
Направление вращения привода качающего узла по ОСТ 100371-80	по часовой стрелке
Передаточное отношение привода от ротора КВД	0,3324
Рабочая жидкость	основное ТС-1 по ГОСТ 10227-86 дублирующее РТ по ГОСТ 16564-71 резервное Т-2 по ГОСТ 10227-86 допускается смешивание топлив в любых пропорциях
Точность фильтрации на входе в агрегат	16 мкм
Абсолютное давление топлива агрегата МПа (кгс/см2) 1) в сливных полостях 2) в сливных полостях при обесточенном объекте (Н=12);не менее	0,078…0,348(0,8…3,5) 0,0245(0,25)
Максимальное избыточное давление топлива на входе в качающий узел, МПа (кгс/см2)	0,391(9,5)
Абсолютное давление воздуха на входе в агрегат, МПа (кгс/см2) не более	3,481(35,5)
Максимальный расход топлива в систему топливопитания изделия при частоте вращения привода агрегата 4155 об/мин и температуре топлива на входе в агрегат Tт=(30±5)0с, кг/ч не более	7200
Максимальный отбор топлива в систему управления механизаций компрессора при частоте вращения привода агрегата 3324 об/мин и Tт=(30±5)0с, кг/ч	4750
Величина расхода на малом газе кг/ч	550±20
Максимальное давление топлива в системе топливопитания изделия, МПа (кгс/см2)	9,8(100)
Давление топлива в системе управления механизаций компрессора над давлением топлива в сливной полости агрегата, МПа (кгс/см2)	(55±5)
Утечка топлива в дренаж см3/мин, не более 1) при ?Рт=0,049 МПа (0,5 кгс/см2) 2) при ?Рт=0,343 МПа (3,5 кгс/см2)	0,168 0,9
Управление агрегатом 1) механическое 2)гидравлическое 3) электрическое	от РУД от ТД-90 от РЭД-90
Точность, поддержания частоты вращения привода агрегата на режиме, % не хуже 1) малого газа 2) максимальном	±1,5 ±0,8
Колебания частоты вращения привода агрегата на установившихся режимах работы двигателя, об/мин, на высоте 1)Н=12000 м 2)Н=0 м	±10 ±7
Параметры тока, подводимого к электромагнитам 1)U,B 2)I,A не более	27±2,7 0,5
Сила тока, подводимого к преобразователям сигналов ПС, мА	От -35 до +35
Параметры тока, подводимого к трансформатору ДБСКТ-220-1 1) U эффективного значения, В 2) частота, Гц 3 )I,A	6±0,6 2000±2 10±2
Масса агрегата, кг, не более	42

Насос регулятор НР-90 состоит из следующих основных узлов:

1) насоса высокого давления;

2) клапанов постоянного давления;

3) внутреннего регулятора частоты вращения;

4) узла задания режимов работы двигателя;

5) исполнительного элемента датчика температуры воздуха на входе в двигателе;

6) датчика физической частоты вращения;

7) автомата запуска;

8) механизма поддержания минимального расхода топлива;

9) механизмы топливопитания системы автоматики агрегатов и управления силовыми элементами механизации двигателя;

10) механизма селектирования сигналов;

11) узла надсистемного контроля;

12) механизма комбинированного останова двигателя;

13) механизма управления ВНА и ЗПВ КВД при работе на РА;

14) механизма управления положением ЗОВ и заслонной ВМТ ГП;

15) узла управления ЗПВ после подпорных ступеней;

16) механизма управления гидроцилиндрами заслонок отбора воздуха на обдув корпусов турбины и компрессора двигателя;

17) механизма управления заслонками ВВТ;

18) узла управления расходам топлива по сигналам РЭД-90;

19) узла управления ВНА по сигналам по РЭД-90;

20) фильтрации тонкой очистки топлива преобразование сигналов;

21) обратного клапана;

22) предохранительного клапана.

1.1 Принцип действия насоса высокого давления

Топливо от подкачивающего насоса ДЦН-94 через основной топливный фильтр подается на вход в плунжерный насос агрегата НР-90. Принцип действия насоса основан том, что при вращении ротора насоса, благодаря наклонному положению шайбы, плунжеры совершают возвратно-поступательные движения в своих гнездах, расположенных в роторе, засасывая из канала в течении полуоборота ротора топливо через всасывающее окно золотника, и выталкивая его в течении второго полуоборота через нагнетающее окно золотника в канал линии высокого давления топлива. Количество топлива, которое качает при каждом данном числе оборотов насос, определяется положением наклонной шайбы, от угла наклона которой зависит ход плунжеров. Крайнее положение наклонной шайбы определяются винтами регулировки. Положением наклонной шайбы управляет золотник постоянного перепада на дозирующей игле через поршень.

1.2 Керосин ТС-1 авиационный

Реактивное топливо ТС-1 (ГОСТ 10227-86) получают из среднедистиллятной фракции нефти путем прямой перегонки нефти, либо в смеси с гидроочищенным или демеркаптанизированным компонентом. Для приведения топлива к требованиям стандарта по составу общей или меркаптановой серы применяют либо гидроочистку, либо демеркаптанизацию. Основные эксплуатационные характеристики: хорошая испаряемость для обеспечения полноты сгорания; высокие полнота и теплота сгорания для определения дальности полета; хорошие прокачиваемость и низкотемпературные свойства для подачи в камеру сгорания; низкая склонность к образованию отложений; хорошие совместимость с материалами и противоизносные и антистатические свойства. Область применения: предназначен для использования в самолетах дозвуковой авиации.

Таблица 2

Технические характеристики

Наименование показателя	Норма по ГОСТ (ТУ)
Плотность при 20°С, кг/м3, не менее	780
температура начала перегонки, °С	150
10% отгоняется при температуре, °С, не выше	165
50% отгоняется при температуре, °С, не выше	195
90% отгоняется при температуре, °С, не выше	230
98% отгоняется при температуре, °С, не выше	250
Кинематическая вязкость, мм2/с (сСт): при 20°С, не менее	1,3 (1,3)
Кинематическая вязкость, мм2/с (сСт): при -40°С, не более	8
Низшая теплота сгорания, кДж/кг, не менее	43120
Высота некоптящего пламени, мм, не менее	25
Кислотность, мг КОН на 100 см3 топлива, не более	0,7
Йодное число, г йода на 100 г топлива, не более	2,5
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже	28
Температура начала кристаллизации, °С, не выше	-50
Термоокислительная стабильность в статических условиях при 150°С, концентрация осадка мг на 100 см3 топлива, не более	18
Массовая доля ароматических углеводородов, %, не более	22
Массовая доля общей серы, % , не более	0,2
Массовая доля меркаптановой серы, %, не более	0.003
Испытание на медной пластинке при 100°С, 3 ч.	Выдерживает
Зольность, %, не более	0,003
Взаимодействие с водой, балл, не более а) состояние поверхности раздела	1
Взаимодействие с водой, балл, не более б) состояние разделенных фаз	1

Примечания:

Топлива ТС-1 высшего и первого сорта, Т-2 и РТ, предназначенные для применения во всех климатических районах, за исключением района 11 (по ГОСТ 16350-80), допускается вырабатывать с температурой начала кристаллизации не выше минус50°С.

Допускается применять в климатическом районе 11 (ГОСТ 16350-80) топлива ТС-1 и РТ с температурой начала кристаллизации не выше минус 50 °С при температуре воздуха у земли не ниже минус 30 °С в течение 24 ч до вылета.

Топливо Т-1С предназначено для специального потребления. В топливе после длительного хранения (более 3 лет) допускается отклонение от норм, указанных в таблице:

- по кислотности - на 0,1 мг КОН на 100 см3 топлива;

- по содержанию фактических смол - на 2 мг на 100 см3 топлива;

- по количеству осадка при определении термической стабильности в статических условиях - на 2 мг на 100 см3 топлива.

По требованию потребителей топливо Т-1 должно выпускаться плотностью при 20 °С не менее 810 кг/м3.

2. Статистика дефектов агрегата НР-90 и их последствия

2.1 Незначительные поломки, не приведшие к серьезным последствиям

1. Некачественная сборка: 16 съемов

2. Некачественная регулировка: 7 съемов

3. Недоработка технологии: 10 съемов

4. Недоработка конструкции: 6 съемов

5. Вина поставщика комплектующих: 20 съемов

6. Необоснованное снятие агрегата в эксплуатации. Агрегат соответствует ТУ: 16 съемов

7. Причина не установлена: 6 съемов

8. Вина не установлена: 4 съема

Всего: 85 съемов.

Из всех незначительных поломок приведших к съему агрегата большую часть занимает вина поставщика комплектующих 23,5% , некачественная сборка 18,8% и необоснованное снятие агрегата в эксплуатации 18,8%. Необходимо уделить больше внимания контролю качества поставляемых комплектующих, оборудования, контролю качества сборки, проблеме эксплуатации (представители от предприятия).

2.2 Дефекты со средней тяжестью последствий, а так же многократно повторяющиеся

№1

Характер дефекта: Уменьшение расхода топлива на розжиге.

Причина возникновения дефекта: Засорение фильтра из-за посторонних примесей в топливе.

Неисправность, вызванная данным дефектом на НР-90: Падение броска топлива на запуске до 8 кгс/см 2

Количество съемов: 19

№2

Характер дефекта: Разрушение (обрыв) обмоточного провода катушки электромагнита.

Причина возникновения дефекта: Коррозионное разъедание провода под воздействием тока в результате попадания влаги. Попадание влаги произошло при испытании двигателя на АО “ПМ” или при выполнении регламента на изделии.

Неисправность, вызванная данным дефектом на НР-90: Не проходит “Контроль 1,2” с ЗТР.

Количество съемов: 20

№3

Характер дефекта: Затирание командного золотника ДИ во втулке

Причина возникновения дефекта: Попадание в зазор твердых посторонних частиц занесенных в процессе эксплуатации.

Неисправность, вызванная данным дефектом на НР-90: В режиме набора высоты на двигателе колебания оборотов до 1,5% (по ТУ не более 0,5%).

Количество съемов: 13

Все дефекты со средней тяжестью являются многократно повторяющимися, что приводит к экономическим убыткам предприятия. Необходимо устранять причины появления дефектов во избежание повторных поломок.

2.3 Дефекты, влекущие серьезные неполадки (выключение двигателя в полете, не возможность восстановления НР-90)

№1

Характер дефекта: Износ и выкрашивание подшипника 5-32206Р8 хвостовика ротора агрегата.

Причина возникновения дефекта: Попадание продуктов коррозии и механических примесей (песок) в подшипник в результате использования некондиционного топлива в эксплуатации.

Неисправность, вызванная данным дефектом на НР-90: Самопроизвольное изменение оборотов.

Количество съемов: 3

№2

Характер дефекта: Повышенный крутящий момент проворачивания ротора из-за заклинивания сепаратора.

Причина возникновения дефекта: Образование продуктов коррозии на сферах (вода в топливе).

Неисправность, вызванная данным дефектом на НР-90: Срез рессоры

Количество съемов: 5

№3

Характер дефекта: Износ подпятника о наклонную шайбу.

Причина возникновения дефекта: Засорение топлива, ресурс подпятника

Неисправность, вызванная данным дефектом на НР-90: Срабатывание сигнализации “Помпаж” (заклинивание ротора НР-90, уменьшение подачи топлива, обороты падают меньше МГ). Выключение двигателя.

Количество съемов: 6



Рис. 1. Количество съемов и их критичность

2.4 Вывод

Всего за период с 1992г наблюдался 151 дефект, из них 52 имели среднюю тяжесть последствий, что составило 34,4% от общего числа и 14 имели серьезные последствия, что составило 9% от общего числа.

Наиболее серьезными последствиями грозит истирание подпятника о наклонную шайбу (соответственно 3,9% от общего числа поломок, приводит к выключению двигателя в полете, что может повлечь за собой экстренную посадку и даже гибель людей). В гражданской авиации большое внимание уделяют безопасности полетов. За 13 лет использования НР-90 произошло, по вине агрегата 10 выключений двигателя в полете, из них на дефект подпятника приходится 6 случаев. Данная статистика приводит к необходимости разработке мероприятий по повышению ресурса работы подпятника и всего качающего узла.

3. Анализ и выбор антифрикционных износостойких покрытий

Существует несколько разновидностей технологий нанесения покрытий[1]:

газотермическое напыление(плазменное напыление, газопламенное напыление, детонационное напыление, электродуговое напыление, высокоскоростное напыление), плазменно-дуговая наплавка, плазменная наплавка напылением, скоростная плазменная наплавка, газопламенная наплавка, плазменная закалка, плазменная модификация, вакуумные методы нанесения покрытий, финишное плазменное упрочнение(ФПУ).

Рассмотрим обеспечение повышения работоспособности пар трения за счет использования уникальных возможностей прогрессивных процессов напыления и наплавки порошковых материалов, финишного плазменного упрочнения, плазменной закалки и плазменной модификации.

ЦЕЛЬ ПРОЦЕССОВ - изготовление новых или восстановление изношенных деталей и изделий с антифрикционными свойствами поверхности, обладающими повышенной стойкостью против задиров и схватывания, стойкостью против водородного изнашивания, обеспечивающими наилучшие условия удержания смазочного материала, уменьшение времени приработки, снижение шума и вибрации. Процессы предназначены для обработки деталей из углеродистых, легированных сталей и цветных сплавов.

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССОВ СОСТОИТ:

в нанесении антифрикционных покрытий толщиной от десятых долей до нескольких миллиметров из порошковых материалов (металлических, керамических, полимерных) на поверхность деталей ручными или механизированными плазмотронами, газопламенными горелками, обеспечивающими универсальность процессов, гибкость регулирования режимов (процессы плазменной наплавки и газотермического напыления);

в нанесении тонкопленочного (2-4 мкм) аморфного покрытия при атмосферном давлении малогабаритным ручным плазмотроном за счет плазмохимических реакций при использовании специальных жидких препаратов (процесс финишного плазменного упрочнения);

повышении антифрикционных свойств поверхностного слоя основного металла двух или одной из сопряженных деталей пар трения за счет обработки поверхности специальными плазменными дугами или струями (процессы плазменной закалки и плазменной модификации).

Эффект от реализации процессов состоит в изменении физико-механических свойств новых или восстановленных рабочих поверхностных слоев: уменьшении коэффициента трения, увеличении микротвердости, создании сжимающих остаточных напряжений, залечивании микродефектов, образовании на поверхности диэлектрического и коррозионностойкого пленочного покрытия с низким коэффициентом теплопроводности, химической инертностью и специфической топографией поверхности и других факторах.

3.1 Материалы антифрикционных покрытий, наносимые методами наплавки и напыления

металлические (баббиты, бронзы, чугуны), керамические (оксиды, карбиды, нитриды), полимерные (фторопласты, полиэтилены и др.), аморфные.

ВЫБОР АНТИФРИКЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ПРОИЗВОДИТСЯ С УЧЕТОМ СЛЕДУЮЩИХ ТРЕБОВАНИЙ:

обеспечение заданной долговечности узла при необходимом значении коэффициента трения;

достаточная механическая прочность, для обеспечения жесткости сопряжений и выдерживания нормальных нагрузок;

соответствие теплофизических свойств, обеспечивающих работу в определенном тепловом режиме;

высокая износостойкость;

совместимость со смазочным материалом;

поддержание стабильного значения коэффициента трения в подвижном сопряжении;

хорошая прирабатываемость;

обеспечение минимального периода приработки;

исключение схватывания и задира;

в случае несовершенной смазки, а также кратковременных перерывов в подаче смазки к зоне контакта должны быть исключены повреждения трущихся поверхностей и выплавление антифрикционного слоя;

высокая теплопроводность при низком коэффициенте теплового расширения;

высокая коррозионная стойкость;

сохранение основных свойств материала в условиях воздействия таких эксплуатационных факторов как экстремальная температура и влажность, контакт с водой, смазочными и технологическими жидкостями, солнечной радиации и т.д.;

хорошая обрабатываемость;

сравнительная простота технологических процессов при изготовлении деталей и разработке эффективного контроля качества продукции;

возможность создания параметров шероховатости поверхностей трения близких к равновесным, т.е. обеспечивающим незначительный по длительности период приработки;

в некоторых случаях они должны обладать хорошей демпфирующей способностью, стабильностью линейных размеров при погружении в воду;

отсутствие разложения, выделения токсичных веществ, образования материалов, вызывающих загрязнение окружающей среды;

стойкость к микроорганизмам;

недефицитность.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ

По сравнению с аналогами - процессами избирательного переноса при трении, финишной антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО), вибрационной обработки, алмазного выглаживания, создания регулярного микрорельефа, безабразивной ультразвуковой финишной обработки (БУФО), использования твердосмазочных веществ в качестве покрытий и модифицирующих присадок, применения геоэнергетических активаторов, триботехнических составов НИОД, процессы наплавки, напыления, финишного плазменного упрочнения, плазменной закалки и плазменной модификации, обладают следующими отличительными свойствами:

комплексным решением проблем упрочнения и восстановления размеров;

оптимальным изменением различных физико-механических свойств поверхностного слоя, приводящих к увеличению ресурса узла трения;

получением регламентированной пористости покрытия при использовании процессов напыления.

3.2 Газотермическое напыление порошковых покрытий (ПН)

СУЩНОСТЬ ПН состоит в нанесении покрытия из отдельных частиц порошкового материала, нагретого и ускоренного с помощью высокотемпературной плазменной струи.

ЦЕЛЬ ПН - изготовление деталей и изделий со специальными и декоративными свойствами поверхности: износостойкостью (за исключением деталей, испытывающих ударно-абразивное изнашивание), антифрикционностью, коррозионностойкостью, жаростойкостью, кавитационностойкостью, эрозионностойкостью, электроизоляцией, стойкостью против фреттинг-коррозии и др.

ЭФФЕКТ ОТ ПН достигается за счет создания на поверхности изделия защитного покрытия, которое многократно повышает эксплуатационные свойства детали или восстанавливает первоначальный размер.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПН состоит из одного или двух серийных сварочных источников питания, малогабаритного плазмотрона и порошкового дозатора. В качестве источника питания используются установки плазменной сварки и наплавки УПНС-304, плазменной обработки УПО-302, УПВ-301, плазменной резки УПРП-201 и сварочные выпрямители ВД-201, ВД-306, ВДУ-506 и др. Плазмотрон (мощностью до 25 кВт) и порошковый дозатор изготавливаются по оригинальным конструкторским разработкам.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПН состоит из предварительной очистки (любым известным методом), активационной обработки ( например, абразивно-струйной) и непосредственно нанесения покрытия путем перемещения изделия относительно плазмотрона или наоборот. Скорость перемещения 2...30 мм/сек, расстояние между плазмотроном и изделием 100...150 мм, диаметр пятна напыления 10...25 мм, толщина покрытия 0,05...1,0 мм. Температура нагрева деталей при ПН не превышает 100...150 С. Плазмообразующим газом являются, как правило, аргон или воздух. Расход аргона 15...20 л/мин. В качестве порошкового материала, формирующего покры-тие, используются различные материалы и сплавы, тугоплавкие соединения, оксиды, полимеры и их композиции размером частиц до 100 мкм.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПН осуществляется визуально по наличию покрытия, а также по результатам адгезионных испытаний на образцах-свидетелях и др. методами.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПН: наличие вытяжной вентиляционной системы и защита органов зрения от излучения.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПН. По сравнению с аналогами - газопламенным, электродуговым и детонационным напылением, процессами наплавки и осаждения, данный процесс имеет ПРЕИМУЩЕСТВА:

эффективное управление энергетическими характеристиками напыляемых частиц и условиями формирования покрытия за счет гибкости регулирования параметров и режимов работы плазмотрона;

высокие коэффициент использования порошка (до 85%), прочность сцепления покрытия с основой (до 60 МПа), низкая пористость;

высокая производительность процесса;

универсальность за счет получения покрытий из большинства материалов без ограничения их температур плавления;

нанесение покрытия на изделия, изготовленные практически из любого материала;

отсутствие ограничений по размерам напыляемых изделий;

низкое термическое воздействие на напыляемую основу, что позволяет избежать деформаций, изменений размеров изделий, а также исключить нежелательные структурные превращения основного металла;

нанесение покрытия на локальные поверхности;

получение регламентированной однородной пористости покрытия для использования в условиях работы со смазкой поверхностей скольжения;

положительное влияние на усталостную прочность основы, за счет получения при ПН слоистой структуры покрытия, в отличие от столбчатой, образующейся при осаждении из газовой или паровой фазы, диффузионном насыщении;

нанесение покрытия с минимальными припусками для последующей механической обработки;

возможность использования для формообразования деталей (ПН производят на поверхность формы- оправки, которая после окончания процесса удаляется, остается оболочка из напыленного материала);

уменьшенный уровень шума и излучения;

надежность и стабильность оборудования, высокий ресурс элементов плазмотрона, за счет оптимизации условий охлаждения и обеспечения плавного нарастания и падения тока;

низкий расход аргона;

маневренность и возможность автоматизации процесса.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПН

Машиностроение: калибры, подшипники скольжения, подпятники упорных подшипников, гидроцилиндры, плунжера, направляющие и центры токарных станков, шпиндели и валы, шнеки экструзионных машин, детали перемо-точных, ткацких, прядильных машин, ножи для резки, вытяжные и гибочные штампы, матрицы для прессования тугоплавких металлов, кокили и т.п.

автомобильная промышленность: коленчатые валы, поворотные цапфы, втулки-шестерни коробки передач, оси коромысел, посадочные отверстия картера коробки передач, кулачки распределительных валов, ступицы маховиков двигателя, валы водяных насосов и вентиляторов, головки цилиндров, поршневые кольца, диски сцепления, выхлопные клапаны, рычаги управления, вилки переключения коробки передач, тормозные барабаны, шаровые пальцы рулевого управления, глушители, крылья и т.п.;

электротехническая и электронная промышленность: конденсаторы, поверхности антенн, вентиляционные лопатки турбогенераторов, торцовые уплотнения электрических машин, лентопротяжные механизмы, магнитные головки, механизмы перемещения перфокарт, ролики для подачи проволоки и сопла сварочных установок и т.п.;

строительство, угле- и нефтедобывающая промышленность: закладные детали, лопасти вентиляторов, детали конвейеров, шнеки бетономешалок и питателей для подачи угля, буровые коронки и т. п.;

химическая промышленность: лопасти дымососов, эксгаустеров, детали ковшей, черпаков, воздуходувок, рекуператоров, кожухи термопар, фурмы доменных печей, ролики рольгангов, валки прокатных станов и т.п.;

бытовая техника: днища кастрюль, сковородок, электронагревательные устройства и т.п.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПН определяется:

повышением надежности и долговечности выпускаемой и используемой продукции минимум в два раза;

сокращением затрат на изготовление запасных частей;

экономией металла, расходуемого на изготовление запасных частей;

высвобождением работников, занятых на изготовлении запасных частей и восстановлении деталей;

увеличением выпуска продукции на существующем оборудовании, в следствии сокращения простоев для замены изношенных деталей и аварийных ремонтов оборудования.

3.3 Плазменная закалка деталей (ПЗ)

СУЩНОСТЬ ПЗ состоит в высокоскоростном нагреве потоком плазмы поверхностного слоя металла и быстром его охлаждении в результате передачи тепла в глубинные слои материала детали.

ЦЕЛЬ ПЗ - изготовление деталей и инструмента с упрочненным поверхностным слоем толщиной до нескольких миллиметров при неизменном общем химическом составе материала и сохранении во внутренних слоях первоначальных свойств исходного металла.

МАТЕРИАЛЫ, ПОДВЕРГАЕМЫЕ ПЗ - инструментальные стали, чугуны, твердые сплавы, цементированные и нитроцементированные стали, цветные сплавы и другие материалы.

ЭФФЕКТ ОТ ПЗ определяется повышением эксплуатационных свойств детали, благодаря изменению физико-механических характеристик поверхностного слоя, вследствие образования специфической структуры и фазового состава металла с высокой твердостью и дисперсностью, а также получения на поверхности сжимающих остаточных напряжений.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЗ состоит из источника питания дуги, малогабаритного плазмотрона и механизма для перемещения плазмотрона или детали. В качестве источника питания используются установки плазменной сварки и наплавки УПНС-304, плазменной обработки УПО-302, УПВ-301, плазменной резки УПРП-201, сварочные выпрямители ВД-201, ВД-306, ВДУ-506 и другие. Плазмотрон изготавливается по оригинальным конструкторским разработкам. Механизмом для перемещения может служить серийное механическое, сварочное или наплавочное оборудование.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПЗ состоит из предварительной очистки (любым известным методом) и непосредственно ПЗ обрабатываемой поверхности путем перемещения изделия относительно плазмотрона или наоборот. Возможны следующие технологические варианты ПЗ - без оплавления и с оплавлением поверхности детали, с промежутками между упрочненными зонами или без них. Параметры процесса ПЗ - ток плазменной дуги (струи), расход плазмообразующего газа, расстояние между плазмотроном и изделием, скорость перемещения определяются алгоритмом, обеспечивающим получение оптимальных свойств в поверхностном слое упрочняемой детали. Интегральная температура нагрева в процессе ПЗ не превышает 150..200° С. В качестве плазмообразующего газа используются, как правило, аргон или его смеси с азотом, а также воздух. Средняя ширина закаленной зоны 6..13 мм.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПЗ обработанной поверхности осуществляется визуально по наличию и сравнению цветовой окраски с эталоном, а также по увеличению твердости образца-свидетеля после ПЗ.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПЗ определяются применением сварочных источников нагрева и требуют использования вытяжной вентиляционной системы и защиты органов зрения от излучения.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЗ: режущий и мерительный инструмент, штампы, напильники; контуры резьбы ходовых винтов, шестерен, зубчатых колес, реек; рабочие профили кулачков, копиров, а также разнообразных пазов, канавок, отверстий; направляющие, шпиндели, валы, оси, штоки; детали фотоаппаратов, текстильных машин, ножи для обработки дерева, бумаги, синтетических материалов; рамные и дисковые пилы, иглы, лезвия бритв, прокатные валки, коленчатые и распределительные валы, детали газораспределительных механизмов двигателей и т.д.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЗ. По сравнению с аналогами - способами поверхностного упрочнения токами высокой частоты, газовым пламенем, химико-термической обработки, лазерным и электронно-лучевым упрочнением, данный процесс имеет ПРЕИМУЩЕСТВА:

низкие интегральные температуры нагрева деталей;

большая глубина упрочненного слоя по сравнению, например, с лазерной закалкой;

высокий эффективный КПД нагрева плазменной дугой до (85%), для сравнения, при лазерном

упрочнении - 5%;

отсутствие применения специальных дополнительных химических препаратов или веществ;

возможность ведения процесса без применения охлаждающих сред, вакуума, специальных

покрытий для повышения поглощательной способности упрочняемых поверхностей;

в отличие от лазерного оборудования, отсутствие специальных хладоагентов для охлаждения;

простота, низкая стоимость, маневренность, малые габариты технологического оборудования;

возможность автоматизации и роботизации технологического процесса.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЗ определяется:

повышением работоспособности и износостойкости деталей и инструмента;

сокращением затрат на изготовление запасных деталей и дополнительного количества инструмента для выполнения заданной производственной программы;

уменьшения объема заточных операций, времени и средств, связанных с настройкой прессов и металлообрабатывающих станков для инструмента, подвергнутого ПЗ;

высвобождением работников, занятых на изготовлении запасных деталей и дополнительного количества инструмента;

интенсификацией режимов работы инструмента;

увеличением выпуска продукции на существующем оборудовании, вследствие сокращения простоев для замены изношенных деталей и аварийных ремонтов оборудования.

3.4 Плазменно-дуговая наплавка порошковыми и проволочными материалами (ПДН)

Эффективный метод получения специальных свойств поверхностей и восстановления изношенных размеров деталей и изделий.

СУЩНОСТЬ ПДН состоит в нанесении покрытия из расплавленного присадочного порошкового или проволочного материала на металлическую поверхность с использованием в качестве источника нагрева плазменной дуги, горящей между электродом плазмотрона и изделием.

ЦЕЛЬ ПДН - изготовление новых деталей и изделий со специальными износо- и коррозионностойкими свойствами поверхности, а также восстановление размеров изношенных и бракованных деталей за счет нанесения покрытий, обладающих высокой плотностью и прочностью сцепления с изделием, работающих в условиях высоких динамических, знакопеременных нагрузок или подверженных абразивному изнашиванию.

ЭФФЕКТ ОТ ПДН достигается за счет создания на поверхности изделия прочного, износостойкого, твердого покрытия, которое многократно повышает эксплуатационные свойства или восстанавливает первоначальный размер детали, при сохранении пластичной, вязкой, трещиностойкой основы металла.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПДН состоит из сварочного источника питания, малогабаритного плазмотрона, порошкового дозатора или устройства по-дачи проволоки, а также манипулятора перемещения детали или плазмотрона. В качестве источника питания используются установки плазменной сварки и наплавки УПНС-304, плазменной обработки УПО-302, УПВ-301, плазменной механизированной наплавки УПН-303, а также сварочные выпрямители ВД-201, ВД-306, ВДУ-506 и др. Плазмотрон и порошковый дозатор изготавливаются по оригинальным конструкторским разработкам. Манипулятором для перемещения может служить серийное механическое, сварочное, наплавочное оборудование или другие устройства.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПДН состоит из предварительной подготовки и непосредственно ПДН, путем перемещения изделия относительно плазмотрона или наоборот с одновременной подачей присадочного материала в зону горения дуги. В качестве присадочного материала используются разнообразные металлические порошки, цельнотянутые сварочные и наплавочные проволоки, порошковые проволоки и литые присадочные прутки. Номенклатура наплавляемых материалов: углеродистые, легированные и высоколегированные стали, легированные чугуны, сплавы на основе железа, никеля, кобальта, цветные металлы, смеси с карбидами и др. Производительность ПДН порошковыми материалами составляет до 10 кг/час, проволочными - до 18 кг/час, минимальная толщина наплавленного слоя - 0,5 мм, ширина наплавляемого валика (без поперечных колебаний плазмотрона) - до 10 мм, скорость наплавки до 300 мм/мин, расстояние между плазмотроном и изделием 5-15 мм. Плазмообразующим, защитным и транспортирующим газом для порошковых материалов служит аргон с расходом, соответственно: 1-3 л/мин, 8-15 л/мин, 5-15 л/мин. В качестве присадочного материала используются различные порошковые сплавы размером частиц 60-300 мкм, сварочные и наплавочные проволоки диаметром 1-3,6 мм.

ПДН выполняется в один или несколько слоев с поперечными колебаниями или без них на токе прямой или обратной полярности. Возможны следующие технологические варианты проведения процесса ПДН:

ручная с подачей присадочной сплошной или порошковой проволоки;

ручная с подачей присадочного порошкового материала;

ручная импульсная проволочными или порошковыми материалами;

механизированная (непрерывная или импульсная) проволочными или порошковыми материалами.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПДН осуществляется визуально по отсутствию в наплавленном слое дефектов и др. методами.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПДН: наличие вытяжной вентиляционной системы и защита органов зрения от излучения.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПДН по сравнению с аналогами - газопламенной и электродуговой наплавкой в среде углекислого газа и аргона процесс ПДН имеет ПРЕИМУЩЕСТВА:

минимальная доля основного металла в наплавленном;

высокая стабильность и устойчивость дуги;

увеличенный зазор между изделием и соплом плазмотрона снижает требования к точности его поддержания, облегчает наблюдение за наплавкой и обеспечивает свободу маневра с присадочным материалом;

наименьшее снижение сопротивления усталости наплавленного изделия;

незначительный припуск на последующую механическую обработку;

максимальная производительность;

минимальный расход вольфрамового электрода.;

возможность ведения процесса на постоянном токе обратной полярности повышает качество и стабильность свойств наплавленного слоя за счет эффекта катодной очистки, проявляющегося в удалении оксидных и адсорбированных пленок и улучшении смачивания жидким металлом обрабатываемой поверхности, более низкого тепловложения по сравнению с наплавкой на токе прямой полярности и, как следствие, отсутствие или минимальное расплавление подложки;

при ПДН порошковыми материалами получение наплавленного металла практически любого типа из относительно небольшой номенклатуры исходных порошков (путем их смешивания), точно заданная глубина проплавления и толщина покрытия, высокая равномерность по толщине слоя, возможность обеспечения необходимого состава, структуры и свойств уже в первом слое металла наплавки, малые остаточные напряжения и деформации, отсутствие разбавления наплавленного покрытия основным металлом;

импульсная ПДН позволяет обеспечить точное регулирование геометрии наплавленного валика, получить минимальную ширину валика, осуществлять наплавку на узкие кромки изделий без их перегрева, оплавления углов и расплавления основного металла;

возможность процесса наплавки деталей малых размеров;

высокий уровень механизации и автоматизации технологического процесса.

ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПДН - изготовление и восстановление различных деталей оборудования нефтяной и газовой промышленности, металлургических производств, сельскохозяйственной техники, тракторов, автомобилей, бумагоделательного производства, дорожных машин, деревообрабатывающего производства, землесосных снарядов, горнодобывающего и горно-перерабатывающего производств, штампов, прессформ, режущего инструмента, уплотнительных поверхностей энергетического, химического и нефтяного оборудования и др.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПДН определяется:

повышением надежности и долговечности выпускаемой и используемой продукции минимум в два раза;

сокращением затрат на изготовление запасных частей;

экономией металла, расходуемого наизготовление запасных частей;

высвобождением работников, занятых на изготовлении запасных частей и восстановлении деталей;

увеличением выпуска продукции на существующем оборудовании, в следствии сохранения простоев для замены изношенных деталей и аварийных ремонтов оборудования.

3.4.1 Износостойкие и антифрикционные покрытия, наносимые плазменно-дуговым методом

Электрокорунд нормальный

Состав : Электрокорунд марки 14А, 15А, зернистостью М40, М50 с подслоем ПГ-Ю10Н.

Твердость, HRCэ : 60...64.

Прочность сцепления с основой, МПа : 25...35.

Пористость, % : 12...14 (после пропитки до 3).

Рекомендуемая толщина, мм : 0,25...0,5.

Служебные свойства покрытия: Высокая стойкость против абразивного и контактного износа при отсутствии динамических нагрузок и упругих деформаций в процессе эксплуатации при температурах ниже 1100 оС, высокое электросопротивление.

Область применения: Применяется для упрочнения деталей экспандеров, экструдеров, насосов, обдирочных узлов кормоприготовительного оборудования, рольгангов и транспортеров печного оборудования; электроизоляция валов и дисковых электродов установок ЭХО, электроконтактной резки и др.

Размеры напыляемых деталей (диаметр наружний (внутр.) х длина), мм: 400(150)х1500.

Оксид хрома

Состав : Оксид хрома марки ОХН-1Мс с подслоем ПГ-Ю10Н.

Твердость, HRCэ : 60...64.

Прочность сцепления с основой, МПа : 25...35.

Пористость, % : 6...8 (после пропитки до 1,5).

Рекомендуемая толщина, мм : 0,25...0,5.

Служебные свойства покрытия : Высокая стойкость против абразивного и контактного износа при отсутствии динамических нагрузок и упругих деформаций в процессе эксплуатации при температурах ниже 1100 оС, высокое электросопротивление.

Область применения : Применяется для упрочнения деталей экспандеров, экструдеров, насосов, обдирочных узлов кормоприготовительного оборудования, рольгангов и транспортеров печного оборудования; элекроизоляция валов и дисковых электродов установок ЭХО, электроконтактной резки и др.

Размеры напыляемых деталей (диаметр наружний (внутр.) х длина), мм: 400(150)х1500.

Бронза оловянисто-никелевая, самофлюсующаяся

Состав: ПР-БрОл8НСР.

Твердость, HB : 140...180.

Прочность сцепления с основой, МПа : 150...200 (после оплавления).

Пористость, % : 0.

Рекомендуемая толщина, мм : 0,5...1,5.

Служебные свойства покрытия : Низкий коэффициент трения, высокая устойчивость против износа и задиров.

Область применения : Применяется для изготовления и восстановления биметаллических деталей: поршни, крышки, кольца синхронизаторов, вкладыши и опорные пошипники скольжения и др.

Размеры напыляемых деталей (диаметр наружний (внутр.) х длина), мм: 400(150)х1500.

Cамофлюсующийся твердый сплав на никелевой основе

Состав : ПР-НХ17СР4 или ПС-12НВК-01.

Твердость, HRCэ : 55...60.

Прочность сцепления с основой, МПа : 350...400 (после оплавления при Т=1080...1100 оС).

Пористость, % : 0.

Рекомендуемая толщина, мм : 0,5...1,0.

Служебные свойства покрытия: Высокая стойкость против контактного и абразивного износа, а также высокая коррозионная и кавитационная стойкость при температурах ниже 700 оС.

Область применения : Применяется для упрочнения и восстановления деталей экспандеров, экструдеров, буровых, скважных и магистральных насосов, прессовой и формовочной оснастки и др.

3.5 Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО)

Для обеспечения высокой несущей способности контактирующих поверхностей трения все большее распространение находит финишная антифрикционная безабразивная обработка поверхностей трения деталей. Этот метод разработан Д.Н.Гаркуновым и В.Н.Лозовским. В настоящее время под ФАБО понимают различные способы финишной обработки, основанные на использовании в процессе трения явлений схватывания поверхностей и избирательного переноса (ИП).

Сущность ФАБО состоит в том, что поверхности трения деталей покрывают тонким слоем (1-5 мкм) меди, латуни, бронзы или другими антифрикционными твердосмазочными материалами, вследствие чего они приобретают высокие антифрикционные свойства и контактную жесткость. Методом ФАБО можно уменьшить шероховатость грубых поверхностей с Ra > 0,63 мкм, а шероховатость поверхностей с величиной Rа = 0,63--0,16 мкм остается без изменений. Структура образующейся после ФАБО пленки пористая, поэтому она хорошо впитывает смазку. Перед ФАБО поверхность обезжиривают и обрабатывают металлоплакирующим раствором, который в процессе трения разрыхляет окисную пленку на стальной поверхности, пластифицирует поверхность медного сплава и создает условия для схватывания его со сталью. Предварительно детали можно шлифовать, точить, развертывать или хонинговать. ФАБО можно проводить на токарных, сверлильных, хонинговальных, суперфинишных и других металлорежущих станках. ФАБО гарантирует получение слоя меди, латуни или бронзы толщиной 4-6 мкм на стали или чугуне. Шероховатость покрытия составляет Rz = 0,6-l,2 мкм. При нанесении покрытий в течение 15 мин и более, особенно при трении без включения подачи штифта, на поверхности детали возникает избирательное растворение легирующих элементов из меди, латуни или бронзы, появляется предпосылка осуществления избирательного переноса материала. Натертый слой еще более сглаживается, приобретая красноватую окраску. Толщина слоя в условиях избирательного переноса составляет 1-3 мкм. Площадь фактического контакта возрастает в десятки раз, а материал деталей испытывает лишь упругие деформации.

...