Использование технологии скоростного электродугового упрочнения для деталей машин работающих в узлах трения

В статье предложено использование газодинамического напыления, как способа, для введения медь-содержащих компонентов в покрытие, образующееся при скоростном электродуговом упрочнении.

The article suggests the application of gas dynamic spraying as a method to introduce copper containing elements into the coating being formed by high speed arc hardening.

В современных условиях возрастает значимость решения проблем, связанных как с ресурсосбережением, так и с существенным увеличением срока службы деталей машин.

Значительная доля металла расходуется на изготовление запасных частей машин и механизмов, идущих на поддержание машинотракторного парка в работоспособном состоянии. Изношенные детали в подавляющем большинстве идут в металлолом, хотя 90% их можно восстановить, упрочнить и повторно использовать при ремонте машин, увеличив их срок службы. Поэтому широкое развитие и практическое применение различных способов восстановления и упрочнения, наиболее часто выходящих из строя деталей, представляет актуальную, серьёзную научно-техническую и экономическую задачу, быстрое решение которой имеет огромное народнохозяйственное значение.

В ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии в настоящее время разработан новый способ восстановления и упрочнения деталей машин – скоростное электродуговое упрочнение (ЭДУ) [1], с применением паст, содержащих алюминий, буру или карбид бора (получаемая максимальная твердость ≈ 98HRC, на ст.45 – 67...68 HRC [2]).

Установка ЭДУ-1 (рис.1) разработана для использования, как в стационарных, так и в полевых условиях.

Рисунок 1 - Аппарат ЭДУ-1

Разработчики предлагают использовать данную установку для быстроизнашивающихся деталей, работающих в условиях абразивного износа и высоких нагрузок техники почвообрабатывающей, перерабатывающей и других отраслей промышленности [3].

С целью применения данного способа восстановления деталей работающих в узлах трения (например подшипников скольжения) и улучшения антифрикционных свойств покрытия, а также для снижения возможности «схватывания» рабочих поверхностей при работе узла в условиях отсутствия или недостатка смазки можно рекомендовать технологические способы, которые повысят количество антифрикционных компонентов в покрытии при ЭДУ.

Для улучшения антифрикционных свойств покрытий в ремонтном производстве используются металлы и неметаллы, наиболее распространенные из которых: графит, медь-содержащие компоненты (латунь, бронза), молибден.

Наиболее доступными и дешевыми для использования являются медь-содержащие компоненты.

Для решения поставленной задачи можно:

• 1.    Нанести    медь-содержащие    компоненты    на

• 2.    Использовать состав пасты с медь-содержащими компонентами, которые войдут в состав покрытия при ЭДУ;

• 3.    Нанести    медь-содержащие    компоненты    на

восстанавливаемую поверхность (подложка) до ЭДУ;

восстанавливаемую поверхность после ЭДУ;

Наиболее простым способом в настоящий момент является нанесение медь-содержащих компонентов до ЭДУ, по следующим причинам:

• 1.    Есть возможность регулирования количества и состава медь-содержащих компонентов для исследований;

• 2.    Простота нанесения медь-содержащих компонентов на восстанавливаемую поверхность;

• 3.    Наиболее высокая вероятность вхождения медьсодержащих компонентов в состав покрытия при ЭДУ;

В настоящее время наиболее простым, доступным и все чаще используемым способом для нанесения подложки из медьсодержащих компонентов, можно считать технологию газодинамического напыления ДИМЕТ [4], с использованием порошка производства фирмы ДИМЕТ на основе меди С-01-01 (ТУ 1791-011-40707672-00).

Исходя из вышеизложенного, можно предложить примерную структурную схему технологического процесса восстановления деталей скоростным электродуговым упрочнением (рис.2).

Рисунок 2 – Примерная структурная схема технологического процесса восстановления деталей скоростным электродуговым упрочнением