Нанесение антифрикционных покрытий порошком Б-83 методом холодного газодинамического напыления

Работа направлена на развитие технологии холодного газодинамического напыления антифрикционного покрытия порошком Б-83 на подшипники скольжения судовые. Как альтернатива традиционному методу баббитозаливки судовых подшипников скольжения.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12

1 Теоретическая часть ………………………………………………………………………………. 14

1.1 Антифрикционные покрытия ………………………………………………………………. 14

1.1.1 Материалы антифрикционных покрытий ………………………………………….. 14

1.2 Баббитовые сплавы …………………………………………………………………………….. 15

1.2.1 Сплав Б83 ………………………………………………………………………………………… 15

1.2.2 Способы нанесения покрытия баббита Б83 ………………………………………. 17

1.3 Холодное газодинамическое напыление ……………………………………………… 18

1.3.1 Метод холодного газодинамического напыления ……………………………… 18

1.3.1.1 Преимущества и недостатки холодного газодинамического метода .. 19

1.3.2 Технология ХГДН ……………………………………………………………………………. 21

1.3.2.1 Контроль и подготовка порошка ……………………………………………………. 23

1.3.2.2 Контроль и подготовка поверхности ……………………………………………… 24

1.3.2.3 Нанесение покрытия ……………………………………………………………………… 25

1.3.2.4 Контроль напыленного изделия …………………………………………………….. 26

1.3.3 Основные элементы оборудования ХГДН ………………………………………… 26

1.3.3.1 Сопловой узел ……………………………………………………………………………….. 27

1.3.3.2 Дозатор частиц ……………………………………………………………………………… 31

1.3.3.3 Нагреватель газа ……………………………………………………………………………. 32

1.4 Температурные условия на границе частица – подложка …………………….. 33

1.4.1 Контактная температура при ХГН ……………………………………………………. 35

2 Объект и методы исследования ……………………………………………………………… 37

2.1 Объект исследования ………………………………………………………………………….. 37
2.1.1 Технология нанесения антифрикционного слоя методом холодного
газодинамического напыления (ХГДН) …………………………………………………….. 37

2.1.1.1 Технические требования заготовок под ХГДН ……………………………….. 37

2.1.1.2 Оборудование ……………………………………………………………………………….. 38

2.1.1.3 Подготовка поверхности подшипников к ХГДН…………………………….. 39

2.1.1.4 Режим работы оборудования …………………………………………………………. 39

2.1.1.5 Процедура напыления……………………………………………………………………. 39

2.1.1.6 Термообработка …………………………………………………………………………….. 40

2.1.2 Физико-механические свойства антифрикционного слоя ………………….. 41

2.1.2.1 Контроль качества поверхностного слоя ………………………………………… 41

2.1.2.1.1 Визуальный контроль …………………………………………………………………. 41

2.1.2.1.2 Металлографический анализ (микроструктура) …………………………… 41

2.1.2.1.2.1 Изготовление и подготовка шлифа …………………………………………… 42

2.1.3 Определение твердости ……………………………………………………………………. 43

2.1.4 Испытание на отрыв…………………………………………………………………………. 44

2.1.5 Капиллярная дефектоскопия …………………………………………………………….. 46

2.1.5.1 Технология контроля …………………………………………………………………….. 47

2.1.6 Ультразвуковая дефектоскопия ………………………………………………………… 48

2.1.6.1 Технология контроля …………………………………………………………………….. 48

2.2 Методические указания заливки баббитом Б-83 ………………………………….. 49

2.2.1 Подготовка и очистка поверхностей, подлежащих заливке ……………….. 49

2.2.2 Травление ………………………………………………………………………………………… 50

2.2.3 Флюсование …………………………………………………………………………………….. 50

2.2.4 Подготовка подшипников к лужению ………………………………………………. 51

2.2.5 Лужение…………………………………………………………………………………………… 51
2.2.6 Заливка деталей антифрикционным сплавом стационарным способом 52

3 Результаты проведенного исследования ………………………………………………… 53

3.1 Металлографический анализ (микроструктура) …………………………………… 53

3.2 Твердость по Бринеллю ………………………………………………………………………. 54

3.3 Испытание на отрыв……………………………………………………………………………. 55

3.4 Капиллярная дефектоскопия ……………………………………………………………….. 56

3.5 Ультразвуковая дефектоскопия …………………………………………………………… 57

3.6 Анализ полученных результатов …………………………………………………………. 58

4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 62

4.1 Организация и планирование работ …………………………………………………….. 62

4.1.1 Продолжительность этапов работ …………………………………………………….. 64

4.1.2 Расчет накопления готовности проекта …………………………………………….. 69

4.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта ……………………………………….. 71

4.2.1 Расчет затрат на материалы ……………………………………………………………… 72

4.2.2 Расчет заработной платы ………………………………………………………………….. 73

4.2.3 Расчет затрат на социальный налог …………………………………………………… 74

4.2.4 Расчет затрат на электроэнергию ……………………………………………………… 74

4.2.5 Расчет амортизационных расходов …………………………………………………… 75

4.2.6 Расчет расходов, учитываемых непосредственно на основе платежных
(расчетных) документов (кроме суточных) ……………………………………………….. 77

4.2.7 Расчет прочих расходов ……………………………………………………………………. 77

4.2.8 Расчет общей себестоимости разработки ………………………………………….. 78

4.2.9 Расчет прибыли ……………………………………………………………………………….. 78

4.2.10 Расчет НДС ……………………………………………………………………………………. 79

4.2.11 Цена разработки НИР …………………………………………………………………….. 79
4.3 Оценка экономической эффективности проекта ………………………………….. 79

4.3.1 Определение срока окупаемости инвестиций (РР – payback period) …… 79

5 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 85

5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……… 85

5.1.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны) правовые
нормы трудового законодательства ………………………………………………………….. 86

5.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ……….. 87

5.2 Профессиональная социальная безопасность ………………………………………. 88

5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования ……………………………………………………………………………………………. 90

5.2.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть при
производстве объекта на предприятии ……………………………………………………… 91

5.2.3 Обоснование мероприятий по защите персонала предприятия от
действия опасных и вредных факторов …………………………………………………….. 93

5.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………………….. 96

5.3.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду …………. 96

5.3.2 Анализ «жизненного цикла» объекта исследования ………………………….. 96

5.3.3 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды ……………….. 97

5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 97

5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований …………………………………………………………………………………………… 97

5.4.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть при производстве
объекта на предприятии …………………………………………………………………………… 98

5.4.3 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС ………………………………………….. 98

Заключение
Список публикаций студента
Список использованных источников
Приложение 1
Приложение 2

1.Холодное газодинамическое напыление. Теория и практика,
[Учебник]: учебное пособие, А.П. Алхимов, С.В. Клинков, В.Ф. Косарев, В.М.
Фомин/ Под редакцией академика В.М. Фомина/ М: Физмалит, 2010 – 536с.
2.ТехнологическаяинструкцияТИ1724-073-40707672-2008
Нанесение баббита Б-83 по технологии ДИМЕТ
3.Нанесение износостойких покрытий с регулируемой твердостью с
помощью сверхзвукового холодного газодинамического напыления [Журнал],
научно-технический журнал «Электрофизические и электрохимические
методы обработки», Т.И. Бобкова, А.А. Деев, Р.Ю. Быстров, Б.В.
Фармаковский, 2012, с. 45-49.
4.Нанесение методом холодного газодинамического напыления
композиционных (металл – металл) покрытий [Журнал], журнал «Вестник
ПНИПУ. Аэрокосмическая техника», С.В. Клинков, В.Ф. Косарев, А.С.
Желнина, 2016. № 47, с.135-152
5.ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ (Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация).
6.ГОСТ 12.3.008-75 «ССБТ. Производство покрытий металлических
и неметаллических неорганических. Общие требования безопасности»;
7.ГОСТ 12.3.002-2014 «ССБТ. Процессы производственные. Общие
требования безопасности»;
8.ГОСТ 12.2.007.0-75 «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие
требования безопасности».
9.ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Системы вентиляционные. Общие требования (с Изменением N 1).
10. ГОСТ 12.2.033-78 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические
требования.
11. ГОСТ 12.2.032-78 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические
требования.
12. ГОСТ 12.2.049-80 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ).Оборудованиепроизводственное.Общиеэргономические
требования.
13. ГОСТ 12.0.003-2015 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».
14. ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). ШУМ. Общие требования безопасности.
15. ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
16. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
17. СанПиН2.2.1/2.1.1.1278-03″Гигиеническиетребованияк
естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и
общественных зданий” (с изменениями на 15 марта 2010 года).
18. СНиП III-4-80 Техника безопасности в строительстве.
19. ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.
20. ГОСТ 12.4.299-2015 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Рекомендации
по выбору, применению и техническому обслуживанию (с Поправкой).
21. ГОСТ 12.4.132-83 Халаты мужские. Технические условия (с
Изменениями N 1, 2).
22. ГОСТ 28846-90 Перчатки и рукавицы. Общие технические
условия.
23. ГОСТ Р 51333-99 Безопасность машин. Основные понятия, общие
принципыконструирования.Термины,технологическиерешенияи
технические условия.
24. ГОСТ12.4.253-2013(EN166:2002)Системастандартов
безопасности труда (ССБТ). Средства индивидуальной защиты глаз. Общие
технические требования.
25. ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов
защиты.
26. ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
27. ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования.
28. ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение
и обслуживание.
29. Олово. Месторождение и использование: Электронный ресурс
http://base.safework.ru/iloenc?doc&nd=857200263&nh=0&spack=110LogLength%3D0%26Lo
gNumDoc%3D857200145%26listid%3D010000000100%26listpos%3D33%26lsz%3D40%26nd
%3D857200145%26nh%3D1%26
30. Сурьма. Месторождения и использование: Электронный ресурс.
http://base.safework.ru/iloenc?print&nd=857200151&spack=110LogLength%3D0%26LogNum
Doc%3D857200145%26listid%3D010000000100%26listpos%3D2%26lsz%3D40%26nd%3D8
57200145%26nh%3D1%26
31. Медь. Месторождения и использование: Электронный ресурс.
https://domovouyasha.ru/med-polza-i-vred-dlya-organizma-cheloveka/