Введение
Глава 1. Состояние проблемы, цель и задачи исследования 8
1.1. Особенности условий работы рабочих органов строительно-дорожных машин (СДМ) и факторы, определяющие их износостойкость 8
1.1.1. Некоторые особенности условий работы и характерные виды повреждений (износа) рабочих органов С ДМ 8
1.1.2. Абразивный износ и факторы, определяющие износостойкость рабочих органов СДМ . 14
1.2. Существующие методы повышения срока службы рабочих органов СДМ 19
1.2.1. Конструктивные и эксплуатационные способы повышения срока службы рабочих органов СДМ 19
1.2.2. Технологические способы повышения срока службы рабочих органов СДМ 20
1.3. Упрочнение деталей машин плазменным напылением 25
1.3.1. Факторы, определяющие прочностные свойства плазменных покрытий повышенной толщины. 25
1.3.2. Повышение качества плазменных покрытий и особенности воздушно-плазменного напыления 27
1.3.3. Анализ методов упрочняющей обработки плазменных покрытий 34
1.3.4. Анализ методов регулирования остаточных напряжений в плазменных покрытиях повышенной толщины 43
1.4. Выводы. 48
1.5. Цель и задачи исследования 49
Глава 2. Применяемые материалы и методика исследования 50
2.1. Экспериментальное оборудование и рабочие материалы 50
2.1.1. Экспериментальное оборудование и методика проведения опытов 50
2.1.2. Обоснование выбора рабочих материалов 56
2.2. Методика исследований физико-механических и триботехнических свойств покрытий 57
2.2.1. Методика определения прочности соединения покрытия с основой 57
2.2.2. Методика определения твердости и микротвердости 63
2.2.3. Методика металлографического и рентгеноструктурного анализов 64
2.2.4. Оборудование и методика лабораторных испытаний образцов и деталей при трении в абразивной среде 66
2.3. Методика эксплуатационных испытаний упрочненных рабочих органов СДМ 70
2.4. Выводы 71
Глава 3. Математическая модель состояния системы «покрытие-основа» при плазменном напылении с охлаждением клиновидного зуба 72
3.1. Математическая модель теплового режима зуба при нанесении покрытия плазменным напылением 73
3.1.1. Постановка задачи 73
3.1.2. Моделирование теплового режима для задачи полуограниченного тела 74
3.1.3. Моделирование теплового режима процессов ВПН и ВПНО при зигзагообразном движении плазмотрона 78
3.1.4. Моделирование теплового режима процессов ВПН и ВПНО при однонаправленном движении плазмотрона 89
3.2. Расчет охлаждения системы «покрытие основа» при ВПНО 94
3.2.1. Расчет необходимого расхода охлаждающей воды 95
3.2.2. Определение размерных параметров форсунки 97
3.3. Выводы 98
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 100
4.1. Определение оптимальных технологических режимов 100
4.2. Изучение физико-механических и триботехнических свойств покрытий 108
4.2.1. Прочность соединения покрытия с основным материалом... 108
4.2.2. Твердость и микротвердость покрытий 109
4.2.3. Металлографическое исследование и рентгеноструктурный анализ материалов покрытия 111
4.2.4. Исследование абразивной износостойкости покрытий 117
4.3. Выводы 121
Глава 5. Реализация технологии воздушно-плазменного напыления с аэрозольным охлаждением крупногабаритных деталей 123
5.1. Основные положения технологического процесса по упрочнению коронки зуба ковша экскаватора методом ВПНО 123
5.2. Результаты натурных стендовых и эксплуатационных испытаний упрочненных коронок зубьев ковша экскаватора 125
5.3. Экономическое обоснование эффективности разработанной технологии ВПНО 129
5.4. Выводы 138
Общие выводы 139
Список используемой литературы 141
Приложения 156
