Курсовая
Отработка технологии восстановления шатунных шеек коленчатых валов методом непрерывной лазерной наплавки
В работе рассматриваются металловедческие аспекты и технологические особенности восстановления ответственных деталей двигателей внутреннего сгорания с применением высококонцентрированных потоков энергии. Основное внимание уделяется формированию структуры и свойств наплавленного слоя на конструкционных сталях (например, 45, 40Х или 18ХГТ), используемых для изготовления коленчатых валов в российском машиностроении. В тексте подробно анализируется влияние термического цикла непрерывной лазерной наплавки на фазовые превращения в зоне термического влияния и адгезионную прочность покрытия. Предложенный подход базируется на научных изысканиях российских школ материаловедения, в частности НИТУ «МИСиС» и ИМет РАН, и ориентирован на импортозамещение ремонтных технологий на предприятиях транспортного и энергетического секторов России.
Карта технологического процесса восстановления шатунных шеек с обоснованием режимов лазерного воздействия, выбором присадочного порошкового материала и графиком термической обработки для снятия остаточных напряжений, обеспечивающая твердость и износостойкость в соответствии с ГОСТ 4543-2016.
Обеспечение долговечности коленчатых валов является критической задачей для российского двигателестроения, особенно в условиях действия Стратегии развития металлургической промышленности до 2030 года и необходимости снижения эксплуатационных затрат на ремонт сложной техники. Традиционные методы восстановления, такие как электродуговая наплавка или напыление, зачастую не обеспечивают требуемой чистоты металла и приводят к значительным поводкам из-за объемного тепловложения. В то же время технологии лазерной обработки позволяют локализовать термическое воздействие, минимизируя деформации и обеспечивая мелкодисперсную дендритную структуру наплавленного слоя, что полностью соответствует требованиям Ростехнадзора по обеспечению промышленной безопасности опасных производственных объектов, где эксплуатируется подобная техника.
Комплексное обоснование и отработка технологических параметров непрерывной лазерной наплавки для восстановления геометрии и эксплуатационных характеристик шатунных шеек коленчатых валов при сохранении требуемых физико-механических свойств основного металла и зоны соединения.
1. Провести аналитический обзор современных достижений российских ученых в области лазерного модифицирования поверхностей и изучить нормативную базу, включая ГОСТ Р ИСО 15614 по аттестации процедур сварки и наплавки.
2. Исследовать влияние состава отечественных порошковых материалов на основе железа и никеля на формирование макро- и микроструктуры наплавленного слоя при непрерывном излучении.
3. Установить зависимости между параметрами лазерного излучения (мощность, скорость сканирования, диаметр пятна) и геометрическими характеристиками валика, а также глубиной проплавления основного металла.
4. Выполнить сравнительный металлографический анализ и измерение микротвердости зон восстановления для оценки градиента свойств по сечению детали.
5. Разработать рекомендации по режимам последующей термической обработки для стабилизации структуры и минимизации риска развития трещин в зоне термического влияния.
- Оформление по ГОСТ
- Содержание и структура уже собраны
- Подходит как пример для своей темы
