Бакланський Валентин Михайлович. Розробка технології та обладнання зварювання стисненням у вакуумі алмазно-твердосплавних пластин і кіборіту. : Дис... канд. наук: 05.03.06 - 2006.
Анотація до роботи:
Бакланський В.М. «Розробка технології та обладнання зварювання стисненням у вакуумі алмазно-твердосплавних пластин і кіборіту». - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.03.06 - зварювання і споріднені технології. Приазовський державний технічний університет Міністерства освіти й науки України, Маріуполь, 2006 р.
Дисертаційна робота присвячена вдосконаленню технології зварювання стисненням АТП, БПК і кіборіту зі сталями 40, 40Х, 35ХГСА і твердим сплавом ВК8…ВК15 у МТМС у вакуумі при температурах до 0,5Тпл матеріалів, що з'єднуються; вивченню впливу основних параметрів технологічного процесу на механічну міцність з'єднання для різнорідних сплавів і металів (ВК + сталь, КНБ + сталь) без застосування прокладок, що активують, а для однорідних сплавів (ВК + ВК) із застосуванням прокладок, що активують, або напилюваних адгезійно-активних шарів.
Виконано порівняльний аналіз методу пайки срібновмищаючими припоями типу ПСр-45 і дифузійного зварювання стисненням у вакуумі. Показано переваги й недоліки цих методів.
Для раніше не досліджених параметрів зварювання стисненням виконані обчислення, на підставі яких складені графіки функціональних залежностей основних параметрів зварювання, що дозволяє правильно вибрати методики розрахунку при конструюванні лабораторної установки, створити її й відробити основні параметри технологічного процесу.
Розроблено й виготовлена вакуумна лабораторна установка, проведені експериментальні дослідження в результаті яких установлені інтервали значень величин основних параметрів технологічного процесу (питомого тиску, ізотермічної витримки, ступеня вакууму, температури ізотермічної витримки, ефективність застосування прокладок і адгезійно-активних покриттів) і їхній вплив на якість і міцність звареного з'єднання.
У результаті проведення експериментів розроблені вимоги до підготовки поверхні зразків, що з'єднуються. Визначено залежності щільності контакту поверхонь, що з'єднуються, від їхньої шорсткості у інтервалі 40...6,3 мкм і встановлено, що зі зменшенням ступеня шорсткості міцність з'єднання зростає на 20...30 %, що, очевидно, пов'язано зі збільшенням щільності зони з'єднання.
Виконано дослідження механічних властивостей (межі міцності на зріз) зварених з'єднань твердого сплаву ВК8...ВК15 зі сталлю 40Х и 35ХГСА, проведена статистична обробка отриманих результатів.
Сконструйовано й виготовлена нова надійна конструкція МТМС із твердого сплаву ВК8, для якої обчислені величини зусилля стиску залежно від довжини сталевого штовхача для різних температур. Міцність з'єднання твердого сплаву ВК15 зі сталлю 40Х с використанням цього модуля не менш 500 МПа.
Для надійного з'єднання однорідних матеріалів із твердого сплаву ВК6…ВК15 досліджували компенсаційні прокладки з нікелю товщиною від 0,1 до 0,2 мм із одержанням міцності не менш 350 МПа.
Розроблено конструкцію пристосування для промислової печі СШВ, що дозволяє здійснювати процес термічного напилювання у вакуумі на холодну й гарячу поверхню ріжучого елемента.
Для з'єднання кіборіту із твердим сплавом ВК15 на його поверхню напилювали у вакуумі шари хімічних елементів, що активують, Ti, Al, Ni та Si, потім проводили зварювання стиском з одержанням максимальної міцності з'єднання до 205 МПа.
Металографічні дослідження та мікрозондовий аналіз дозволили визначити якісний состав дифузійного шару, його товщину, виявити основні найбільш рухливі хімічні елементи (Fe, Co та Ni), які, імовірно, і визначають високу міцність з'єднання при малій товщині дифузійного шару 5...10 мкм.
Проведені виробничі випробування різального інструменту в ОПО заводу технологічного обладнання (м. Маріуполь), ІНМ АН України (м. Київ), БЗПМ (м. Бровари), НПО «Азовмаш» (м. Маріуполь) підтвердили високу експлуатаційну надійність з'єднання АТП і БПК зі сталлю (до 500 МПа) методом зварювання стиском, збереження фізико-хімічних властивостей алмаза й кіборіту на рівні пластин, що закріплюються механічно, і високі ріжучі властивості інструменту. Очікуваний економічний ефект від впровадження технологічного процесу зварювання стиском замість пайки срібновмищаючими припоєм ПСр-45 складає 483200 грн.
Публікації автора:
Диффузионная сварка под давлением сверхтвердых материалов в вакууме / Харлашин П.С., Роянов В.А., Бакланский В.М., Новиков Н.В., Девин Л.Н. // Сверхтвердые материалы. – №3. – 2002. – С. 79–85.
Постановка завдання, планування експерименту, аналіз і узагальнення результатів дослідження залежності межі міцності зварного з'єднання від параметрів технологічного процесу, аналіз мікроструктури зони з'єднання.
Харлашин П.С., Роянов В.А., Бакланский В.М. Конструкция модуля термомеханического сдавливания для проведения сварки давлением // Вестник Приазовского государственного технического университета: Сборник научных трудов. Вып.9.- Мариуполь, 2000. - С.147–149.
Розробка конструкції модуля ТМС, його розрахунок і визначення залежності мінімального зусилля стиснення від границі текучості більше пластичного матеріалу, що зварюється.
Бакланский В.М., Роянов В.А., Харлашин П.С., Определение зависимости глубины заполнения шероховатости от ее геометрии при сварке давлением // Вестник Приазовского государственного технического университета: Сборник научных трудов. Вып.8.- Мариуполь, 1999. - С.124–126.
Виконано розрахунок залежності глибини заповнення шорсткості від її геометрії при зварюванні стисненням.
Бакланский В.М., Воронкин М.А., Роянов В.А., Харлашин П.С. Некоторые особенности сварки давлением методом термомеханического сдавливания // Вестник Приазовского государственного технического университета: Сборник научных трудов. Вып.2.- Мариуполь, 1996. - С.142–146.
Розроблено методику розрахунку максимальної довжини штовхача для МТМС.
Харлашин П.С., Мазан В.И., Бакланский В.М. Нгуен Ван Съем Построение эмпирических формул к определению поверхностного натяжения по форме поверхности раздела жидкость–газ // Вестник Приазовского государственного технического университета: Сборник научных трудов. №1.- Мариуполь, 1995. - С.30–35.
Алгоритм розрахунку координат лінії меридіонального перетину краплі і її обсягу, реалізація на ПЕОМ.
Харлашин П.С., Роянов В.А., Бакланский В.М. Технология металлизации сверхтвердых материалов активными химическими элементами для изготовления режущего инструмента // Тезисы докладов II международной научно-практической конференции «Современные научные исследования – 2006». Т.14. 20-28 февраля 2006 г. – Днепропетровск: Наука и образование, 2006. – С.76–78.
Проведення експерименту й обробка результатів дослідження.
Харлашин П.С., Роянов В.А., Бакланский В.М. Развитие теоретических и технологических основ диффузионной сварки сжатием сверхтвердых материалов в вакууме // Тезисы докладов международной научно-практической конференции «Развитие научных исследований 2005». Т.8. 7-9 ноября 2005 г. – Полтава: Інтер Графіка, 2005. – С.84–87.
Проведення зварювання стисненням на експериментальній установці й статистична обробка результатів дослідження.
Харлашин П.С., Роянов В.А., Бакланский В.М. Эффективность применения никелевых прокладок при диффузионной сварке давлением твердого сплава ВК // Тезисы докладов XII региональной научно-технической конференции «Университет городу», посвященной 75-летию университета. Том 1 – факультеты: металлургический, транспортных технологий, информационных технологий, инженерно-экономический, апрель 2005. – Мариуполь: ПГТУ, 2005. – С.70.
Проведення експерименту.
Харлашин П.С., Роянов В.А., Бакланский В.М. Технологические и конструктивные требования к модулю термомеханического сдавливания для диффузионной сварки давлением // Тезисы докладов ХII региональной научно-технической конференции «Университет городу», посвященной 75-летию университета. Том 1 – факультеты: металлургический, транспортных технологий, информационных технологий, инженерно-экономический, апрель 2005. – Мариуполь: ПГТУ, 2005. – С.71.
Розробка вимог до підготовки поверхонь деталей, що зварюються.
Харлашин П.С., Бакланский В.М. Конструкция оснастки для металлизации поверхности сверхтвердых материалов активными химическими элементами в вакуумной печи СШВЛ // Тезисы докладов VII региональной научно-технической конференции, посвященной 70-летию университета. Том 1 – инженерно-экономический и металлургический факультеты, апрель 2000. – Мариуполь: ПГТУ, 2000. – С.94.
Розробка й виготовлення конструкції оснащення для металізації поверхні ПНТМ у печі СШВЛ.
Харлашин П.С., Бакланский В.М. Методика проведения процесса металлизации киборита активными химическими элементами в вакууме // Тезисы докладов VII региональной научно-технической конференции, посвященной 70-летию университета. Том 1 – инженерно-экономический и металлургический факультеты, апрель 2000. – Мариуполь: ПГТУ, 2000. – С.95.
Проведення напилювання кіборіту із застосуванням спеціального оснащення в печі СШВЛ.
Харлашин П.С., Нгуен Ван Сьем, Бакланский В.М. Разработка технологии сварки давлением с применением адгезионно-активного покрытия, образующего прочное неразъемное соединение со сверхтвердыми материалами в вакууме при температурах до 900 С для режущего инструмента. Тез. докл.2-й международной науч.-практ. конф. "Теория и практика решений экологических проблем в горнодобывающей и металлургической промышленности Днепропетровск, 28–29 ноября 1995 г.
Визначення хімічного складу наносимо покриття.
Харлашин П.С., Воронкин М.А., Бакланский В.М., Нгуен Ван Сьем. Исследование качества паяного шва при пайке бессеребряными припоями с применением различных флюсов. Тез. докл. III регион. науч. конф. Апрель 1995 г. – Т.1, Металлургия, Мариуполь, С. 20.
Металографічні дослідження якості паяного шва.
Бакланский В.М., Харлашин П.С. Разработка метода нанесения адгезионно-активных покрытий заданного химического состава на соединяемые поверхности сверхтвердых материалов в вакууме. Тез. докл. III регион. науч. конф. Апрель 1995 г. – Т.1, Металлургия, Мариуполь, С. 19.
Розробка технологічної схеми методу.
Харлашин П.С., Нгуен Ван Съем, Воронкин М.А., Гаврилюк Г.В., Бакланский В.М. Апробация технологии пайки разработанными бессеребряными припоями на опытных партиях режущего инструмента. Тез. докл. III регион. науч. конф. Апрель 1995 г.–Т.1, Металлургия, Мариуполь, С. 16.
Організаційні роботи у виробничих умовах.
Харлашин П.С., Нгуен Ван Съем, Рассказова Е.Г. Бакланский В.М. Некоторые особенности метода лежащей капли для определения поверхностного натяжения металлических расплавов. Тез. докл. III регион. науч. конф. Апрель 1995 г. – Т.1, Металлургия, Мариуполь, С. 15.
Проведення експериментальних досліджень.
Харлашин П.С., Бакланский В.М. Разработка химического состава адгезионно-активных покрытий образующих прочное неразъемное соединение с сверхтвердыми материалами. Тез. докл. III регион. науч. конф. Апрель 1995 г. – Т.1, Металлургия, Мариуполь, С. 13.
Визначення й обґрунтування послідовності нанесених шарів.
