Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 146 УДК 691.791.631 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ СВЕРХЗВУКОВОЙ ГАЗОПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКИ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ А.И. ЩЁТКИН, аспирант В.С. КИСЕЛЕВ, канд. техн. наук, доцент М.В. РАДЧЕНКО, доктор техн. наук, профессор (АлтГТУ, г. Барнаул) Щёткин А.И. – 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46, Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова, е-mail: aleksandr.shetkin@inbox.ru В данной работе выполнены конструкторско-технологические исследования ранее запатентованного устройства для сверхзвуковой газопорошковой наплавки (СГП-наплавки) защитных покрытий [4]. Сформулированы основные требования, предъявляемые к модернизированному устройству. На основе полученных данных выполнено проектирование и изготовление устройства для СГПН-наплавки. Разработан алгоритм подготовки и настройки оборудования. Ключевые слова: защитные покрытия; сверхзвуковая газопорошковая наплавка; напыление; разработка и изготовление газопламенного оборудования; сопло Лаваля; число маха; критическое сечение; высокоточное оборудование; программный комплекс SolidWorks 2016; компьютерное моделирование; обжатие газопорошковой струи; алгоритм подготовки и настройки оборудования. Введение Промышленная безопасность при эксплуатации высоконагруженных машин и механизмов в большой степени зависит от их надёжности и долговечности. Одним из важных показателей при этом является износостойкость поверхностных слоев деталей – даже относительно небольшое повышение износостойкости дает значительный экономический эффект. Одним из наиболее прогрессивных и эффективных направлений создания деталей с заданными свойствами на их рабочих поверхностях является нанесение защитных покрытий с использованием концентрированных потоков энергии [1]. Среди различных методов нанесения покрытий в последние годы активно развиваются методы с использованием концентрированных сверхзвуковых газовых струй, в частности процессы напыления порошковых износостойких материалов [2]. Однако, как и всем методам напыления, этому методу присущ практически неустранимый недостаток – возможность с течением времени отслоения покрытия от основы, что снижает уровень промышленной безопасности при эксплуатации оборудования. Эта проблема решается заменой процесса напыления на процесс создания неразъёмного соединения покрытия с поверхностью детали – наплавкой с использованием сверхзвуковых газопорошковых струй [3, 4]. Технология и аппаратура для сверхзвуковой газопорошковой наплавки самофлюсующихся порошковых сплавов системы Ni–Cr–B–Si на поверхности деталей