CC BY
9
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1
УДК 621.791.92
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И МЕХАНИЗМОВ В РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ МЕТОДОМ НАПЛАВКИ
Д. Е. Гришков*, С. В. Назаров, Н. С. Жмуйдин Научный руководитель - Л. А. Оборин
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: kerweld@gmail.com
Рассматриваются наиболее актуальные проблемы восстановления деталей и механизмов в ракетно-космической отрасли.
Ключевые слова: детали, механизмы, наплавка.
ACTUAL PROBLEMS OF RESTORING DETAILS AND MECHANISMS IN THE ROCKET-SPACE INDUSTRY BY METHOD OF FLOODING
D. E. Grishkov*, S.V. Nazarov, N. S. Zhmuidin Scientific Supervisor - L. A. Oborin
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: kerweld@gmail.com
The most urgent problems of restoring parts and mechanisms in the rocket and space industry are considered.
Keywords: details, mechanisms, surfacing.
При изготовлении деталей и сборочных единиц изделий ракетно-космической техники, содержащие фрикционные соединения и узлы трения, имеют место повреждения контактируемых поверхностей, которые проявляются в виде износов различной степени глубины. Как правило, конструкционными материалами деталей этих изделий являются нержавеющие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы на никелевой, хромоникелевой и титановой основе, которые обладают повышенной фрикционной несовместимостью. Даже при незначительном механическом воздействии твердых поверхностей деталей, выполненных из указанных материалов, происходит разрушение хрупких окисных пленок, которые их покрывают, что приводит к разрушению рабочей поверхности и заеданию разъемного соединения [1].
Наиболее перспективным способом восстановления рабочих поверхностей фрикционных соединений является наплавка. В настоящее время на предприятиях в том числе и ракетно-космической отрасли для восстановления изношенных деталей применяются различные способы автоматической и полуавтоматической наплавки. Наплавкой восстанавливают размеры деталей и получают на их рабочих поверхностях износостойкие покрытия. Наплавка производится специальными методами, материалами которые способны обеспечить заданные параметры и долговечность тел вращения. При восстановлении изношенных деталей наплавкой выбор сварочно-наплавочных материалов зависит от марки стали наплавляемой детали, необходимой твердости покрытия и износостойкости наплавленного слоя.
Универсальным способом, получившим большое распространение в практике, является автоматическая наплавка под слоем флюса. Этот способ применяют главным образом для восстановления деталей больших габаритов и сечений, имеющих значительный износ.
Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»
Как способ восстановления деталей наплавка под слоем флюса имеет ряд достоинств: высокую производительность и стабильность; хорошее качество наплавленного слоя (однородность, плотность, равномерность); хорошее сплавление слоя с основным металлом; возможность получения слоев значительной толщины (6...8 мм и более); большие возможности получения наплавленного слоя с заданным химическим составом и свойствами.
Вместе с тем наплавка под слоем флюса имеет ряд недостатков: быстрый и глубокий нагрев ведет к изменению физико-механических свойств и к деформации деталей, особенно деталей малого сечения; трудность удержания флюса и ванны расплавленного металла на поверхности деталей малого диаметра (менее 50. 60 мм); невозможность получения слоя малой толщины (менее 1,5.2 мм).
Поэтому способ автоматической наплавки под слоем флюса не применим или ограничено применим к деталям вращения диаметром менее 60 мм. А так же большая глубина проплава может способствовать деформации восстанавливаемого изделия. Встает вопрос о применении более действенного способа, такого как вибродуговая наплавка [2].
Вибродуговая наплавка отличается от наплавки под слоем флюса тем, что при этом способе конец электрода совершает колебательные движения в плоскости, перпендикулярной к наплавляемой поверхности, а также тем, что наплавленный слой охлаждается. Суть процесса состоит в том, что электродный металл за счет колебаний электрода переносится мелкими частицами на деталь. За счет этого появляются очень тонкая наплавленная поверхность с требуемыми характеристиками. Вибрация, кроме всего прочего, стабилизирует операцию - дуговые разряды возбуждаются с большой частотой (при каждом отводе от изделия сварочного стержня).
Восстановление изношенных деталей вибродуговой наплавки имеет ряд преимуществ перед другими способами восстановления. Низкое напряжение, при котором идет процесс, и его прерывистый характер позволяют вести наплавку при малой глубине прогрева детали, практически без ее деформации. Этому же способствует интенсивное охлаждение. Совмещается процесс наплавки и закалки слоя, поэтому можно получать слой малой толщины 0,5.2,5 мм. Все это делает данный способ особенно удобным при восстановлении деталей малого диаметра [3].
Благодаря всем этим достоинствам вибродуговая наплавка демонстрирует наиболее эффективные результаты при восстановлении изношенных деталей, у которых допускаемый износ составляет менее 1 мм. Вибродуговой наплавкой восстанавливают детали, на которых необходимо нанести равномерный тонкий слой наплавки при их минимальной деформации.
Библиографические ссылки
1. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление / пер. с яп. В. Н. Попова ; под ред. В. С. Степина, Н. Г. Шестеркина. М. : Машиностроение, 1985.
2. Колганов Л. А. Сварочные работы. Сварка, резка, пайка, наплавка : учеб. пособие. М. : Дашков и Ко, 2003.
3. Чвертко А. И. Тимченко В. А. Установки и станки для электродуговой сварки и наплавки. Киев : Техника, 1974.
© Гришков Д. Е., Назаров С. В., Жмуйдин Н. С., 2018
