Модернизация спирального гидроциклона СГМ-ТПИ
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
поверхностей деталей путем их легирования различными элементами с помощью излучения лазера;
- отсутствие деформаций обрабатываемых деталей, обусловленных локальностью воздействия.
Широкое внедрение лазерного упрочнения в различные отрасли машиностроения обуславливается рядом благоприятных факторов:
- наличием серийного лазерного высокопроизводительного оборудования как импульсного, так и непрерывного действия;
- сравнительной простотой процесса, несложным подбором технологических режимов обработки;
- большой технико-экономической эффективностью, определяемой достоинствами лазерной термообработки и др.
Остановимся более подробно на некоторых методах лазерной обработки
Лазерная закалка
При воздействии лазерного излучения тонкий поверхностный слой подвергается термообработке. Высокие скорости нагрева (до 105 -106 С/с) и охлаждения (до 108 С/с) приводят к образованию метастабильных фаз перенасыщенных твердых растворов; может возникнуть аморфная структура структура металлических стекол, обладающая высокой коррозийной стойкостью и износостойкость.
По сравнению с обычной закалкой, лазерная закалка дает большой эффект.
За рубежом термообработку с помощью CO2 лазеров мощностью до 15 кВт применяют в серийном производстве автомобилей:, в авиастроении и в машиностроении.
Лазерное легирование
Улучшить эксплуатационные свойства металлов, в том числе износостойкость, можно с помощью лазерного легирования, сущность которого заключается в расплавлении участка поверхности металла вместе с добавляемыми легирующими элементами, предварительно нанесенными не обрабатываемый участок.
По сравнению с известными способами упрочнения (азотирование, борирование, напыление и др.) модификация поверхности легированием при локальном лазерном нагреве и высоких скоростях плавления и кристаллизации обладает целым рядом преимуществ:
- экономией легирующих элементов;
- минимальным объемом финишных механических обработок;
- достаточно хорошей контролируемостью процесса;
- высокой скоростью процесса и высоким качеством изделия и др.
Легирующие добавки (C, Cr, Nr, N, Wc, Co и др.) наносятся на обрабатываемые поверхности в воде и в жидком стекле. Рекомендуется для поверхностного легирования использовать дешевые материалы, как, например, Ст. 3, 45 и др. Глубину проплавления можно менять от 0,05 мм до 5 мм. Распределения микротвердостей различных сталей по глубине, а также подробная методика расчета концентрации легирующих элементов, режимов обработки приводятся в работе .
Лазерное плакирование (лазерная наплавка)
Лазерное плакирование заключается в расплавлении предварительно нанесенного на поверхность детали материала, который затем растекается по ней с последующим быстрым затвердением. Один проход лазера позволяет получать покрытия толщиной 6-7 мм шириной 10 мм при плотности излучения q=104 + 105 Вт/см.
Нанесение на поверхность износостойких покрытий
Увеличение срока службы деталей машин можно обеспечить путем образования на поверхности этих деталей, слоев или покрытий обладающих высоким уровнем требуемых свойств, в том числе высокой износостойкостью. Такой путь представляет значительные резервы экономии сырьевых ресурсов. Применение технологии улучшения свойств поверхности расширяет также перспективу проектирования и производства различного оборудования с более высоким уровнем эксплуатационных показателей, что в свою очередь, позволяет сократить потребление энергии и повысить производительность труда.
Наплавка нанесение слоя расплавленного металла на оплавленную металлическую поверхность путем плавления присадочного материала теплотой кислородно-ацетиленового пламени, электрической или плазменной дуги, лазера и др. широко используется для восстановления изношенных деталей и создания на поверхности изделия слоя, обладающего повышенной износостойкостью, жаропрочностью и другими свойствами.
Преимущества технологии заключаются в следующем:
возможность нанесения покрытий большой толщины;
высокая производительность;
возможность нанесения износостойкого покрытия на основной металл любого состава;
возможность повышения эффективности наплавки путем сочетания с другими способами обработки.
К недостаткам технологии наплавки следует отнести:
ухудшения свойств наплавленного слоя из-за перехода в него элементов основного металла;
деформация изделия, вызываемая высокой погонной энергией наплавки;
ограниченный выбор сочетаний основного и наплавленного металла.
Для упрочнения деталей машин, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, получили распространение электроды марок Т-590, Т-620.
Толщина наносимого покрытия или упрочняемого слоя зависит от режимов работы узла трения, его назначения, преобладающего вида изнашивания и величины допустимого износа. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и других, может быть решена при использовании методов металлизации напылением, включающих газопламенную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий.
Напыление
Методы металлизации напылением в настоящее время развиваются высокими темпами и находят, вс