Введение.
Глава 1. Проблемы упрочнения и разрушения фаски выпускных клапанов современных двигателей.
1.1. Конструкция выпускного клапана
1.2. Технологии, применяемые при упрочнении фаски выпускного клапана.
1.3. Работоспособность выпускного клапана. Причины разрушения и способы их устранения.
1.4. Исследование способов повышения качества наплавки
1.5. Возможность повышения качества наплавки за счт введения
модуляции.
Глава 2. Технология плазменнопорошковой наплавки модулированным током.
2.1. Методика определения перемещения границы сплавления
2.2. Методика расчта параметров плазменнопорошковой направки
2.3. Методика расчта параметров модуляции
2.4. Методика исследований. Используемое оборудование.
Глава 3. Исследование влияния модуляции на свойства наплавленного слоя
3.1. Исследование химического состава наплавленного слоя
3.2. Металлографическое исследование наплавленного слоя.
3.3. Исследование пористости в наплавленном слое и ЗТВ
3.4. Исследование микротвсрдости наплавленного слоя и ЗТВ.
3.5. Исследование влияния модуляции на глубину проплавления.
Глава 4. Исследование влияния модуляции на износостойкость пар трения клапанседло
4.1. Методика испытаний.
4.2. Результаты триботехнических испытаний
Глава 5. Разработка и внедрение технологии плазменнопорошковой
наплавки модулированным током.
5.1. Разработка оборудования для модуляции сварочного тока
5.2. Внедрение модуляции тока при плазменнопорошковой ремонтной наплавке.
Общие выводы и результаты работы.
Библиографический список использованной литературы.
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
ВВЕДЕНИЕ
Повышение требований к динамическим характеристикам автомобиля, необходимость обеспечения международных норм токсичности выхлопных газов и снижение расхода топлива ведт к изменению конструкции современных двигателей внутреннего сгорания ДВС. Для таких двигателей характерно существенное повышение рабочих нагрузок одновременно со снижением веса и размеров деталей газораспределительного механизма. Не
менее важными факторами являются ресурс безремонтной эксплуатации двигателя и его себестоимость.
Для обеспечения соответствия двигателей современным требованиям необходимо постоянное совершенствование технологий и материалов, используемых при изготовлении наиболее нагруженных деталей ДВС. Газораспределительный механизм ГРМ выполняет функции системы управления ДВС и в значительной мере определяет показатели его работы
мощность, экономичность, токсичность и акустические характеристики. Одной из самых напряжнных и ответственных деталей ГРМ является выпускной клапан, работающий в сложных условиях ударных нагрузок и трения, при повышенной температуре, коррозионном воздействии продуктов сгорания, топлива и смазки, горячих газов, тврдых продуктов коксования 1. Повышенный износ клапанов приводит к возникновению критических величин зазоров в паре клапанседло, ухудшая все без исключения показатели
двигателя.
Одним из способов повышения ресурса работы выпускного клапана является упрочнение его рабочей поверхности жаропрочными, жаростойкими материалами на основе никеля или кобальта 2. С этой целью в ОАО АВТОВАЗ применяется технология индукционной наплавки методом намораживания и плазменнопорошковая наплавка ППН.
Необходимо заметить, что в силу особенностей ввода тепла в заготовку при намораживании, температура плавления применяемых для наплавки материалов, особенно для малогабаритных клапанов, ограничена в связи с сильным перегревом вплоть до оплавления металла основы. Это не позволяет наплавлять по технологии намораживания сплавы на кобальтовой основе на заготовки диаметром менее мм 3.
Таким образом, наиболее перспективной является технология ППН, имеющая большие возможности управления формой наплавляемого валика и позволяющая наплавлять слои толщиной от 0,1 мм до 3 мм и более при необходимости.
Согласно проведнным исследованиям 4, 5, одним из факторов, определяющих ресурс работы выпускного клапана, является химический состав наплавленного слоя. Наплавляемый сплав в процессе наплавки перемешивается с расплавленным металлом основы, что приводит к снижению содержания в нм легирующих элементов.
Актуальность
- Київ+380960830922