Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 2222U001888, Кваліфікаційні роботи здобувачів вищої освіти Категорія Інше Назва роботи Дослідження особливостей комбінованого зміцнення деталей лазерним та ультразвуковим способами Study of the features of combined strengthening of parts by laser and ultrasonic methods Автор Ілюшин Владислав Олегович2a0caf17-2ba7-4e83-9bd4-70cd7f00b584-1 Дата публікації 01-01-2022 Постачальник інформації Державний біотехнологічний університет Першоджерело https://repo.btu.kharkov.ua//handle/123456789/30954 Видання Харків: ДБТУ Опис В сучасних умовах якість виготовленої продукції з використанням перспективних технологічних процесів, які забезпечують скорочення енергоресурсів та отримання високих експлуатаційних властивостей, є важливим критерієм виходу вітчизняних товаровиробників на світовий ринок. Поліпшення якісних показників поверхневого шару деталей, зокрема які працюють в екстремальних умовах, є однією із важливих задач в машинобудуванні. Такі умови характерні для деталей, які працюють при високих швидкостях руху, високих контактних питомих тисків, дії абразивних і агресивних середовищ, циклічно змінних температур. Використання високоміцних та зносостійких матеріалів, в тому числі і високолегованих сталей, для підвищення ресурсу роботи обладнання і виробництва матеріалів не завжди задовольняють експлуатаційні влас-тивості та економічно невигідні. Перспективними є розробка та реалізація наукоємних технологічних процесів поверхневої зміцнювально-оздоблювальної обробки деталей. Вимоги, які пред’являються на сучасному етапі до фізико-механічних властивостей та експлуатаційних характеристик деталей настільки високі, що використання традиційних методів зміцнювально-оздоблювальної обробки (ЗОО) не завжди дозволяють отримати необхідні якісні показники поверхневого шару та не в повній мірі відповідають сучасним умовам їх експлуатації, а також вичерпують свої можливості для підвищення зносостійкості деталей машин та виробів, які працюють в екстремальних умовах. У зв'язку з цим в сучасному виробництві стали частіше використовуватися перспективні методи ЗОО, а саме гібридні та комбіновані термодеформаційні процеси, які поєднують, дії поверхнево-пластичної обробки (ППО) з термічним нагріванням лазерним, електронним та плазмовим джерелами енергій. Серед відомих методів ППО частіше використовується обкатування кулькою або роликом, а також ультразвукова обробка (УЗО). Останній метод є найбільш ефективним, який легко поєднується в технологічні процеси термічної обробки поверхонь висококонцентрованими потоками енергії для поліпшення мікрорельєфу та підвищення фізико-механічних властивостей поверхневого шару. В основі даного підходу лежить ідея комплексного використання переваг і нівелювання недоліків різних методів при одночасному або послідовному проведені різноманітних технологічних процесів. Відомо, що процес зміцнення поверхонь деталей лазерним випромінюванням ґрунтується на локальному нагріві ділянки поверхні під впливом випромінювання і наступного охолодження з надкритичною швидкістю. Лазерні методи зміцнення доцільні також для створення поверхневого зміцнення значних площ шару складної конфігурації, деформація яких повинна бути мінімальна, а також при зміцненні важкодоступних порожнин, заглиблень, куди лазерний промінь може бути введений за допомогою спеціальних оптичних пристроїв. Але разом з тим після лазерної обробки (ЛО) в поверхневому шарі формується нерівномірний розподіл залишкових напружень: під областю напружень стиску розташована область напружень розтягу, що сприяє зародженню і розповсюдженню тріщин. Складний розподіл залишкових напружень по глибині зони термічного впливу (ЗТВ) поверхневого шару лазерним променем та вихід напружень розтягу на по-верхню є причиною зниження зносостійкості, контактної втоми, тріщиностійкос-ті. Як результат, перешкодою для більш широкого використання лазерних техно-логій в промисловості. При зміцненні з використанням методів поверхнево-пластичної обробки як статичними методами, так і динамічними, в поверхневому шарі відбуваються структурні зміни, які пов’язані з підвищенням густини дислокацій, подрібненням блоків, виникненням макро- та мікронапружень, а також значне зменшення параметрів мікрорельєфу поверхні. Однак відомо, що отримані властивості поверхневого шару деталей шляхом зміцнення поверхнево-пластичним деформуванням частково або повністю зникають при підвищенні температури в процесі експлуатації. Використання методів ППО доцільне для вже зміцнених поверхонь деталей іншими методами в якості фінішної обробки. Для нівелювання недоліків ЛО та УЗО доцільно застосувати поверхневу комбіновану лазерно-ультразвукову зміцнювально-оздоблювальну обробку (ЛО+УЗО). Такий термодеформаційний процес гарантує найбільш повну реалізацію всіх механізмів зміцнення та оздоблювання, а також компенсує залишкові напруження розтягу після ЛО, напруженнями стиску і створить більш сприятливий їх розподіл в поверхневому шарі оброблюваних деталей після УЗО. Слід відзначити також, що запропонована комбінована технологія зміцнення та оздоблювання деталей не погіршує переваг лазерної обробки, а навпаки дозволяє отримати характеристики поверхневого шару, що перевищують рівень якісних параметрів, які досягнуто ЛО або УЗО. Додано в НРАТ 2025-11-21 Закрити