Восстановление поверхности выпускного клапана методом плазменного напыления в сравнении с электродуговым и газопламенным методами

В условиях современной экономической нестабильности различных секторов промышленности для народно-хозяйственного комплекса важным является вопрос улучшения технологии ремонта деталей силовых агрегатов, при этом разработка технологических приемов по восстановлению контактных поверхностей деталей должна производиться в условиях предприятий и быть доступной. В статье сравниваются наиболее распространенные методы восстановления поверхности деталей, такие как газопламенное, плазменное напыление и электродуговая наплавка. Изученный опыт различных специалистов, работающих в данном направлении, позволил реализовать эти методы восстановления с применением шихты на основе минерального вольфрамсодержащего концентрата, бора и углерода. Исследован процесс легирования получаемых покрытий, где вольфрам имеет форму триоксида вольфрама (WO3) и вольфрамата кальция (CaWO4). Произведен сравнительный анализ методов восстановления поверхности конуса выпускного клапана дизельного двигателя Д49. Приведены результаты микро- и макроанализа структур полученных покрытий и основного металла восстанавливаемой детали, результаты анализа химического состава, оценка микротвердости и адгезионной прочности сцепления полученных покрытий с поверхностью основного металла. Обоснована перспективность применения методов газотермического восстановления поверхности деталей по отношению к методу электродуговой наплавки. Последующие исследования будут направлены на установку восстановленных деталей в двигатель внутреннего сгорания локомотива, их эксплуатацию в реальных условиях, оценку надежности и долговечности. Исследования в данном направлении позволят улучшить качественные показатели восстановленных поверхностей деталей силовых агрегатов подвижного состава.

1. Сиротенко И. В., Гогричиани Г. В. Проблемы повреждаемости силовых и теплонапряженных узлов тепловозных дизелей. Аналитический обзор // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2017. Т. 76. № 2. С. 101 – 109. DOI: https://dx.doi.org/10.21780/2223-9731-2017-76-2-101-109.

2. Сиротенко И. В., Кос сов Е. Е. К вопросу повышения надежности крышки цилиндра тепловозного дизеля // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2020. Т. 79. № 1. С. 39 – 47. DOI 10.21780/2223-9731-2020-79-1-39-47.

3. Волков К. Г., Ипатов А. Г. К обоснованию способа восстановления тарелок клапанов автотракторных двигателей // Развитие инженерного образования и его роль в технической модернизации АПК: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 65-летию подготовки инженеров-механиков Ижевской гос. сельскохоз. академией (Ижевск, 11–13 ноября 2020 г.). Ижевск: Ижевская гос. сельскохоз. академия, 2021. С. 40 – 50.

4. Секретов Р. С., Ка з анников О. В. Восстановление и упрочнение выпускных клапанов ДВС методом электроискрового легирования // Материалы секционных заседаний 59-й студенческой науч.-практ. конф. ТОГУ (Хабаровск, 27 мая 2019 г.): в 2 т. / отв. ред. И. Н. Пугачев. Хабаровск: Тихоокеанский гос. ун-т, 2019. Т. 1. С. 156 – 159.

5. Восстановления стержней клапанов электролитическим железнением / Ю. П. Гнездилова [и др.] // Региональный вестник. 2017. № 3 (8). С. 26 – 27.

6. Способ получения седел клапанов при восстановлении методом электродуговой наплавки / А. Е. Лебедев [и др.] // Автомобильная промышленность. 2019. № 5. С. 33 – 34.

7. Kim K. K., Ka rpov a I. M. A magnetogasdynamic model of a welding arc // Russian Electrical Engineering. 2016. Vol. 87. No. 1. P. 46 – 50. DOI 10.3103/S1068371216010053.

8. Тойгамба ев С. К. Стенд для ремонта и восстановления деталей двигателей // Научное наследие. 2021. № 59-1 (59). С. 37 – 42. DOI 10.24412/9215-0365-2021-59-1-37-42.

9. Восстановление клапанов двигателей внутреннего сгорания плазменной наплавкой и напылением с модуляцией параметров / О. М. Тимохова [и др.] // Воронежский научно-технический вестник. 2018. Т. 1. № 1 (23). С. 53 – 67.

10. Газотермическое напыление: учеб. пособие / Л. Х. Балдаев [и др.]; под общ. ред. Л. Х. Балдаева. М.: Маркет ДС, 2007. 344 с.

11. Тихонов А. А., Иванов В. В., Бе спалов А. В. Исследование износов и обоснование величины слоя металлопокрытия для восстановления выпускного клапана двигателя ЯМЗ // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: cб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф., посвященной памяти д-ра техн. наук, проф. Ф. Х. Бурумкулова (Саранск, 24–25 мая 2016 г.) / Институт механики и энергетики; отв. за выпуск А. В. Столяров. Саранск: Типография «Рузаевский печатник», 2016. С. 264 – 268.

12. Веремей Г. А. Обеспечение точности при восстановлении седел клапанов в авторемонтном производстве // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В. Промышленность. Прикладные науки. 2021. № 3. С. 33 – 41.

13. Ворохобин С. В. Восстановление клапанов судовых дизелей // Вестник Морского государственного университета. 2016. № 74. С. 24 – 28.