Технологія відновлення поверхонь валків
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація присвячена розробленню технології відновлення та зміцнення поверхонь валків шляхом механізованого дугового наплавлення. Актуальність теми зумовлена високими вимогами до довговічності, жорсткості та точності валків, які працюють у важких умовах навантажень, температурних коливань та інтенсивного зношування. Особливе значення має можливість багаторазового відновлення їх робочої поверхні без порушення геометрії, що забезпечує економічну ефективність виробництва та ремонтних операцій. У роботі проведено конструкційно-технологічний аналіз валка як деталі, визначено його функціональні характеристики, вимоги до точності, стійкості та експлуатаційних параметрів. Досліджено сучасні технології наплавлення: ручну дугову, механізовану під флюсом, порошковими дротами, плазмову, електрошлакову, вібродугову та індукційну. Порівняно їх продуктивність, якість покриття, ступінь проплавлення основного металу та можливість забезпечення необхідних властивостей наплавленого шару. Для відновлення прокатних валків вибрано механізоване дугове наплавлення під флюсом у поєднанні з порошковим дротом, оскільки цей метод забезпечує високу однорідність металу шва, зменшення частки основного металу в наплавленому шарі, стабільну якість поверхні та високу продуктивність (від13 до 25 кг/год). Окрему увагу приділено вибору присадкових матеріалів. Проведено аналіз порошкових дротів марок ПП-АН120, ПП-25Х5ФМГ, ПП-3Х2В8, ПП-
АН103 та інших, які забезпечують зносостійкість, теплостійкість і міцність залежно від умов експлуатації валка. Розроблено технологічний процес наплавлення, що включає підготовку поверхні, фіксацію валка на обертачі, попередній підігрів до температури від 350 °С до 400 °С, реалізацію спіральної схеми наплавлення з урахуванням взаємних переміщень деталі та автомата, вибір параметрів режиму –сили струму, напруги, швидкості подачі, зсуву електрода із зеніту, кроку наплавлення та перекриття валиків. Наведено розрахункові параметри режимів для різних діаметрів валків, а також оцінено форму й розміри зони термічного впливу.
Важливе місце в роботі займає післянаплавочна обробка: рекомендації щодо зняття внутрішніх напружень, термообробка при 650 °С, заходи для мінімізації короблення, механічна обробка та фінішний контроль. Сформовано комплекс засобів забезпечення точності наплавлення та описано методи контролю –летючий, проміжний, кінцевий, а також вимірювання геометрії, шорсткості та герметичності. У проєктній частині розроблено склад установки для наплавлення валків, що включає зварювальне джерело, автомат наплавлення, механізм обертання, блок нагрівання, систему подачі флюсу, виконавчі механізми та шафу керування на базі промислового контролера. Показано алгоритм роботи установки, циклограму процесу та взаємодію всіх її елементів. Також спроєктовано планування дільниці цеху наплавлення, наведено схему розміщення обладнання, виконано аналіз небезпечних факторів і розроблено комплекс заходів з охорони праці. У межах роботи створено стартап-проєкт щодо впровадження технології наплавлення валків у промислове виробництво. Отримані результати підтверджують ефективність розробленої технології та її придатність для відновлення прокатних валків із забезпеченням високої зносостійкості та ресурсу роботи.
Опис
Ключові слова
валок, наплавлення, зносостійкість, зварювальні матеріали, технологічний процес, обладнання, післянаплавочна обробка, контроль якості, флюс, параметри режиму, обертач
Бібліографічний опис
Шушура, О. А. Технологія відновлення поверхонь валків : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Шушура Олексій Анатолійович. – Київ, 2025. – 122 с.