ВОССТАНОВЛЕНИЕ И УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ВЫСОКОХРОМИСТОГО ЧУГУНА ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКОЙ: doi: 10.25712/ASTU.2072-8921.2021.02.035

Пурэвдорж  Батхуу; Галаа  Омонцоо; Бурьял Дондокович  Лыгденов; Алексей Михайлович  Гурьев

Авторы

Пурэвдорж Батхуу Монгольский государственный университет науки и технологии https://orcid.org/0000-0002-3922-2589
Галаа Омонцоо Монгольский государственный университет науки и технологии https://orcid.org/0000-0001-6938-8486
Бурьял Дондокович Лыгденов Уханьский текстильный университет https://orcid.org/0000-0002-3580-6165
Алексей Михайлович Гурьев Уханьский текстильный университет https://orcid.org/0000-0002-7570-8877

Ключевые слова:

сварка, наплавка, лазерная обработка, аустенит, износостойкость, твердость, закалка, фа-за.

Аннотация

Абразивное и коррозионное воздействие шлама и быстрые изменения рабочей скорости интенсивно влияют на процесс износа элементов насоса, особенно рабочего колеса. Подсчитано, что срок службы насоса составляет от 212 до 248 часов. Всего за один год, примерно 400 насосов снимаются с линии для ремонта на ремонтном заводе. Большинство из них вышли из строя из-за износа только крыльчатки. Например, согласно нашему исследованию, 80 процентов из 400 насосов вышли из строя только из-за износа рабочего колеса. Затраты на производство спирали, крыльчатки и защитной пластины составляют 10,5; 5,1 и 1,5 миллиона тугриков (единица монгольской валюты, равная примерно 2000 долларам США к 2015 году) соответственно. Всего один восстановленный насос стоит около 20 миллионов тугриков (10 тысяч долларов США). В этом исследовании анализировалось влияние лазерной обработки, такие как сварка, наплавка и поверхностная обработка расплавом, на микроструктуру, твердость и износостойкость высокохромистого белого чугуна, который используется для изготовления больших шламовых насосов. Износостойкий высокохромистый белый чугун - это материал высокой твердости и абразивной износостойкости. Любое ремонтное действие для износостойкого белого железа должно обеспечивать твердость более 50 HRC и равную или большую износостойкость, чем у базового чугуна. Лазерная наплавка только металлокерамического (по составу близкого к ИНКО-702) порошка могла бы удовлетворить вышеуказанное требование, но она дает чугуну поры и трещины. Исследования были направлены на снижение образования трещин и пор в процессе обработки.

Износостойкий белый чугун может быть сварен лазером с предварительным нагревом. Тонкие срезы высокохромистого белого чугуна, сваренные с образцами чугуна и стали, не имеют дефектов в зоне сварки. Поверхностная обработка расплавом, вероятно, менее эффективна для высокохромистого белого чугуна из-за низких механических свойств расплавленной поверхности. Кроме того, высокая скорость охлаждения в процессе лазерного поверхностного плавления не позволяет аустенитной фазе трансформироваться и не обеспечивает термические условия, необходимые для желаемого образования вторичных карбидных осадков или мартенситных превращений.