Лазерне наплавлення функціональних покриттів на деталі виробів подвійного призначення зі застосуванням рідинно-в`язких сумішей порошкових матеріалів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorГоловко, Леонід Федорович
dc.contributor.authorМельниченко, Іван Тарасович
dc.date.accessioned2024-12-19T08:45:33Z
dc.date.available2024-12-19T08:45:33Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractМагістерська дисертація: сторінок 122, таблиць 19, рисунків 40, літературні джерела 84. Аналіз умов експлуатації різноманітних машин і механізмів показав, що велика кількість деталей машин і інструментів виходить з ладу через знос робочих поверхонь. Існуючі методи відновлювання форми, геометричних характеристик і властивостей деталей з застосуванням лазерного газопорошкового наплавлення мають певні недоліки: неможливість отримання покриттів з високою точністю їх хімічного і фазового складу, їх властивостей, забруднення оточуючого середовища, неможливість організації надійного захисту вузлів тертя обладнання, електронного обладнання і обслуговуючого персоналу від невитрачених порошків матеріалів, що наплавляються і т. ін. Запропоновано процес лазерного рідинно-в’язкого наплавлення функціональних матеріалів на робочі поверхні деталей, що дозволяє в 2- 4 рази збільшити їх ресурс роботи, знизити собівартість експлуатації обладнання, знизити непродуктивні простої виробничого обладнання, витрати енергетичних ресурсів. Запропоновано подавати в зону дії лазерного випромінення матеріал, що наплавляється у рідинно-в’язкому стані, що виключає непродуктивні його втрати і дозволяє гарантовано отримувати поверхневі шари прогнозованої якості. Запропоновано методику визначення оптимального складу рідинно-в’язкої складової поглинаючого лазерне випромінення порошковою сумішшю покриття з хімічним складом: AlSiKO - Al2O3(30-55)%; SiO2(40-55)%; КО (5-20)%. PFGS – ПФФС (60-70) %; КО (20-25) %; PGS (15-20) %. Також визначено основні фактори і параметри, що визначають фізико-хімічні процеси, що відбуваються при лазерному рідинно-в’язкому наплавленні. Розроблено математичну модель процесу лазерного рідинно-в’язкого наплавлення функціональних покриттів та формалізована методика визначення розподілу температур в зоні лазерного наплавлення при різних умовах його реалізації. Визначено енергетичні параметри лазерного випромінювання та умови обробки. Досліджено мікроструктуру, фазовий склад та характер зношування наплавлених рідинно-в’язким способом порошкових матеріалів. Показано, що між наплавленим шаром і основою утворюється чіткий або розмитий шар у залежності від хімічного і фазового складу матеріалу, що наплавляється. Дослідження на зносостійкість шарів наплавлених лазерним рідинно-в’язким способом свідчать про збільшення повільності і рівномірності процесу зношування виробів та зменшення його інтенсивності.
dc.description.abstractotherMaster's Thesis: 122 pages, 19 tables, 40 figures, 84 references. The analysis of operating conditions for various machines and mechanisms has demonstrated that a significant number of machine components and tools fail due to wear on their working surfaces. Existing methods for restoring the shape, geometric characteristics, and properties of components using laser powder cladding exhibit certain drawbacks, such as the inability to achieve coatings with high precision in terms of chemical and phase composition and their properties, environmental contamination, and challenges in organizing reliable protection for friction nodes, electronic equipment, and personnel from unused powder materials. A process for laser cladding using liquid-viscous functional materials on working surfaces has been proposed, which allows for a 2- to 4-fold increase in the operational life of components, a reduction in the operating costs of equipment, decreased downtime of production equipment, and lower energy consumption. The proposed approach involves feeding the cladding material into the laser irradiation zone in a liquid-viscous state, eliminating unproductive material losses and ensuring surface layers of predictable quality. A methodology for determining the optimal composition of the liquid-viscous medium absorbing laser radiation has been developed. The powder mixture's chemical composition is specified as follows: AlSiKO: Al₂O₃ (30–55%); SiO₂ (40–55%); KO (5–20%); PFGS: PFFS (60–70%); KO (20–25%); PGS (15–20%) Key factors and parameters influencing the physicochemical processes during laser cladding with liquid-viscous materials have been identified. A mathematical model of the laser cladding process has been developed, along with a formalized methodology for determining temperature distribution in the laser cladding zone under various conditions. The energy parameters of laser radiation and processing conditions have been determined. The microstructure, phase composition, and wear behavior of cladded layers formed using liquid-viscous powder materials have been studied. It has been shown that a distinct or diffuse transition layer forms between the cladded layer and the substrate, depending on the chemical and phase composition of the cladded material. Wear resistance tests of layers cladded using the laser liquid-viscous method indicate a slower and more uniform wear process, along with reduced wear intensity of the components.
dc.format.extent122 с.
dc.identifier.citationМельниченко, І. Т. Лазерне наплавлення функціо нальних покриттів на деталі виробів подвійного призначення зі застосуванням рідинно-в`язких сумішей порошкових матеріалів : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Мельниченко Іван Тарасович. – Київ, 2024. – 122 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/71214
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectРідинно-в'язка суміш
dc.subjectлазерне наплавлення
dc.subjectлазер
dc.subjectпоглинальні покриття
dc.subjectфункціональні покриття
dc.subjectмоделювання процесу
dc.subjectмікроструктура
dc.subjectхімічний склад
dc.subjectLiquid-viscous mixture
dc.subjectlaser cladding
dc.subjectlaser
dc.subjectabsorbent coatings
dc.subjectfunctional coatings
dc.subjectprocess modeling
dc.subjectmicrostructure
dc.subjectchemical composition
dc.subject.udc621.375.826
dc.titleЛазерне наплавлення функціональних покриттів на деталі виробів подвійного призначення зі застосуванням рідинно-в`язких сумішей порошкових матеріалів
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MelnychenkoI_NT31mp_magistr_2024.pdf
Розмір:
3.21 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЛТФТТ)
Магістерські роботи