Численное моделирование и оптимизация электронно-лучевого оплавления напыленных покрытий и пайки сверхтвердых материалов на режущий инструмент
Диссертация
Анализ промышленного применения электронно-лучевых процессов показывает, что эффективность их использования связана с правильностью выбора значений технологических параметров и автоматизацией технологического процесса в целом. Выбор значений технологических параметров влияет на процессы теплои массопереноса в обрабатываемом материале, от него зависит структура ^ и прочностные свойства материала… Читать ещё >
Список литературы
- Рыкалин H.H., Зуев И. В., Углов A.A. Основы электронно-лучевой обработки материалов. — М.: Машиностроение, 1978. — 239 с.
- Рыкалин H.H., Углов A.A., Зуев И. В., Кокора А. Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. -496 с.
- Шиллер 3., Гайзиг У., Панцер 3. Электронно-лучевая технология. -М.: Энергия, 1980. 528 с.
- Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками / Под ред. Дж.М. Поута, Г. Фоти, Д. К. Джекобсона. М.: Машиностроение, 1987. -427 с.
- Физико-химические процессы обработки материалов концентрированными потоками энергии. Сб. научн. тр. / Под ред. A.A. Углова. М.: Наука, 1989. — 268 с.
- Анисимов С.И., Имас Я.М, Романов Г. С. и др. Действие излучения большой мощности на металлы. М.: Наука, 1970. — 272 с.
- Воздействие концентрированных потоков энергии на материалы: Сб. ст. М.: Наука, 1985. — 246 с.
- Рэди Дж. Действие мощного лазерного излучения. М.: Мир, 1974. -468 с.
- Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989. -304 с.
- Солоненко О.П., Алхимов А. П., Марусин В. В. и др. Высокоэнергетические процессы обработки материалов. -Новосибирск: Наука, 2000. 425 с.
- Кудинов В.В., Гусев О. В., Пекшев В. И., Калита В. И. Состояние и перспективы развития плазменной технологии создания новых материалов и покрытий. // Новые металлургические процессы и материалы. Отв. Ред. Н. П. Лякишев. М.: Наука, 1991. — 296с.
- Белый Л.В., Манутян Е. М., Поболь И. Л. Поверхностная упрочняющая обработка с применением концентрированных потоков энергии. Минск: Наука и техника, 1990. — 79с.
- Газотермическая обработка керамических оксидов. 7 М. Н. Бодяко, Ф. Б. Вурзель, Е. В. Кремко и др.- Под ред. О. В. Романа. М.: Наука и техника, 1988. -223с.
- Сверхбыстрая закалка жидких сплавов. / Под ред. Германа Г. М.: Металлургия, 1986.-286с.
- Тушинский Л.И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов. Новосибирск: Наука, 1990. — 306 с.
- Поляк М.С. Технологии упрочнения. М.: Машиностроение. 1995. -Т.1.-824 с.
- Новые материалы и технологии. Теория и практика упрочнения материалов в экстремальных процессах. / А. Н. Папырин, Н. П. Болотина, A.A. Боль и др. Новосибирск: ВО Наука, Сибирская издательская фирма. 1992. -200с.
- Дэвис Г. А. Методы быстрой закалки и образование аморфных металлических сплавов. // Быстрозакаленные металлы. М.: Металлургия, 1983. — С. 11−30.
- Мирошниченко С.И. Закалка из жидкого состояния. М.: Машиностроение, 1982. — 119 с.
- Хейфец М.Л. Теоретические и технологические основы высокоинтенсивной комбинированной обработки деталей. // Автореферат докторской диссертации. Минск, 1997. — 36с.
- Конструктивная прочность композиции основной металл -покрытие. / Л. И. Тушинский, A.B. Плохов, A.A. Столбов, В. И. Синдеев. Новосибирск: Наука, 1996. — 296с.
- Куприянов И.Л., Геллер М. А. Газотермические покрытия с повышенной прочностью сцепления. Мн.: Навука i тэхшка, 1990. -176 с.
- Proskurovsky D.I., Rotstein V.P., Ozur G.E., Ivanov Yu.F., Markov A.V. Physical foundations for surface treatment of materials with low energy, high current electron beams // Surf. Coat. Technol. 2000. — V.1. -No.125(1−3).-P.49−56.
- Спиридонов Н.В., Кобяков О. С., Куприянов И. Л. Плазменные и лазерные методы упрочнения деталей машин. Мн.: Вышейшая школа, 1988. — 154 с.
- Лыков A.M., Почепаев В. Г., Редькин Ю. Г., Куминов Е. С. Плазменное термоупрочнение сталей // ФХОМ. 1997. — № 3. — С. 27−32.
- Короткое В.А., Трошин О. В., Бердников А. А. Плазменная закалка сканируемой дугой без оплавления поверхности // ФХОМ. 1995. -№ 2. — С. 101−106.
- Токарев А.О. Обработка износостойких металлических покрытий высококонцентрированными источниками энергии // МиТОМ. -2001.-№ 2.-С. 18−21.
- Поболь И.Л. Модифицирование металлов и сплавов электроннолучевой обработкой // МиТОМ. 1990. — № 7. — С. 42−47.
- Скринский А.Н., Мизин В. Г., Фоминский Л. П. и др. Высокопроизводительные наплавка и оплавление порошковых покрытий пучком релятивистских электронов. //ДАН СССР. 1985. — Т.283. — № 4. — С. 865−869.
- Рудаков Л.И., Демидов Б. А., Углов B.C. Возможности использования сильноточных релятивистских электронных пучков в технологических целях. // ФХОМ. 1989. — № 5. — С. 11−15.
- Радченко М.В., Пильберг С. Б. Микроструктура сплавов, быстро закристаллизованных после электроннолучевого поверхностного оплавления. // Изв. СО АН СССР. Серия технич. Наук. 1989. -Вып.1. — С. 130−132.
- Радченко М.В., Батырев Н. И., Тимошенко В. Н. Структура и свойства индукционных и электроннолучевых наплавок из порошкообразных материалов. // МиТОМ. 1987. — № 7. — С. 58−60.
- Гурьев В.А., Тескер Е. И., Казак Ф. В. Влияние лазерной обработки на структуру и свойства среднеуглеродистой стали // ФХОМ. -1999. № 4.-С. 10−15.
- Углов A.A., Фомин А. Д., Наумкин А. О. и др. Модификация газотермических покрытий излучением лазера // ФХОМ. 1987. -№ 4. — С. 78−82.
- Григорьянц А.Г., Сафонов А. Н., Шибаев В. В. и др. Исследование процесса лазерной обработки плазменных хромборникелевых покрытий //Тр. ЦНИИТмаш. 1982. — № 168. — С. 52−55.
- Крапошин B.C. Зависимость глубины закалки сталей и чугунов от режима лазерного облучения // ФХОМ. 1988. — № 6. — С. 88−96.
- Анциферов В.Н., Шмаков A.M., Ившина H.H. Лазерная обработка плазменнонапылённых на порошковую сталь покрытий // Порошковая металлургия. 1992. — № 10. — С. 25−28.
- Панин В.Е., Белюк С. И., Дураков В. Г. и др. Электронно-лучевая наплавка в вакууме: оборудование, технология, свойства покрытий. // Сварочное производство. 2000. — № 2. — С.34−38.
- Панин В.Е., Дураков В. Г., Прибытков Г. А. и др. Электронно-лучевая наплавка износостойких композиционных покрытий на основе карбида титана // ФХОМ. 1997. — № 2. — С. 54−58.
- Клименов В.А., Панин В. Е., Безбородое В. П. и др. Исследование структуры и свойств никелевых порошковых покрытий после оплавления // ФХОМ. 1997. — № 6. — С. 68−75.
- Поболь И.Л., Нестерук И. Г., Вольфарт X., Крулль П., Фельба Я., Фридель К. -П. Электронно-лучевая пайка кубического нитрида бора к основе из твёрдого сплава // Сварка и родственные технологии. 1999. — Вып.2. — С. 43−46.
- Pobol I.L., Nesteruk I.G. Electron beam brazing of CBN to steel // J. Chemical Vapor Deposition. 1996. — V.3. — No.4. — P. 302−310.
- Радченко M.B. Теплофизические факторы формирования структуры при электронно-лучевом упрочнении // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1988. — Вып.6. — № 21. — С. 49−53.
- Шиманович В.Д., Шипай А. К. Исследование процесса оплавления самофлюсующихся сплавов // В кн.: Неорганические и органосиликатные покрытия. Л.: Наука, 1975. — С. 157−160.
- Ивашко B.C. Теоретические и технологические основы формирования защитных слоев повышенной износостойкости методами напыления и обработки концентрированными потоками энергии. // Автореферат докторской диссертации. Минск, 1990. -34с. ДСП.
- Klimenov V.A., Eroshenko A.Yu., Gubar’kov D.V., Kovalevskaja Zh.G. Research of electron beam thermal influence on the compositioncoating-basis"// New Materials and Technologies in 21st Century.
- Proceeding of VI Sino-Russian international Symposium on New Materials and Technologies. Beijing, China, 2001. — P. 356.
- Губарьков Д.В., Ерошенко А. Ю. Расчёт теплового процесса при электронно-лучевой обработке стали 45 // Тезисы докладов IV Всероссийской конференции молодых учёных «Физическая мезомеханика материалов». Томск: ИФПМ СО РАН, 2001. — 123 с.
- Бутов В.Г., Губарьков Д. В., Князева А. Г. Распределение ^ концентрации диффундирующего элемента в трёхслойной системеи оценка коэффициента диффузии на основе решения обратной задачи // Физ. мезомех. 2000. — Т.З. — № 6. — С. 105−112.
- Бутов В.Г., Губарьков Д. В., Князева А. Г., Поболь И. Л. Об оптимизации процесса пайки на основе теоретического исследования диффузионной зоны // Физ. мезомех. 2002. — Т.5. -№ 1. — С. 89−93.
- Клименов В.А., Ковалевская Ж. Г., Ерошенко А. Ю., Губарьков Д. В. Исследование теплового воздействия электронного пучка накомпозицию покрытие-основа // Сварочное производство. 2002. г6.-С. 20−23.
- V.A. Klimenov, Zh.G. Kovalevskaya, A.Yu. Eroshenko and D.V. Gubar’kov Examination of the thermal effect of an electron beam on acoating-substrate composite // Welding International. 2002. — № 16 (11).-P. 899−902.
- Рыкалин H.H. Расчёты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951.-296 с.
- Рыкалин Н.Н., Углов А. А., Смуров И. Ю. Пространственные нелинейные задачи нагрева металлов излучением лазера // ФХОМ. -1979. № 2. -С. 3−13.
- Углов А.А., Смуров И. Ю., Гуськов А. Г. О расчёте плавления металлов концентрированными потоками энергии // ФХОМ. 1985. — № 3. — С. 3−8.
- Углов А.А., Смуров И. Ю., Карасёва Л. В. Численное моделирование процессов плавления твёрдых тел под действием тепловых потоков большой мощности // ФХОМ. 1987. — № 2. — С. 28−31.
- Углов А.А., Чередниченко Д. И. Расчёт профиля фазового перехода при поверхностном оплавлении подвижным источником тепла II ФХОМ. 1980. — № 1. — С. 3−8.
- Любов Б.Я., Соболь Э. Н. Процессы теплопереноса при фазовых превращениях под действием интенсивных потоков энергии: Обзор // ИФЖ. 1983. — Т.45, — № 4. — С. 670−686.
- Любов Б.Я., Соболь Э. Н. Расчёт кинетики плавления и испарения твёрдого тела под действием потока энергии // ФХОМ. -1982. -№ 1. С. 13−18.
- Глытенко А.Л., Любов Б. Я., Борисов В. Т. Аналитическое и численное решение задачи оплавления и кристаллизации тонкого поверхностного слоя металла // ИФЖ. 1987. -Т.5. — № 5. — С. 716 726.
- Дударев Ю.И., Казаков А. В., Максимов М. З., Никоненко В. П. Приближенное соотношение для температуры в центре источника тепла, движущегося по поверхности тонкой пластины // ФХОМ. -1998. № 2.-С. 24−26.
- Ладохин C.B., Корнюшин Ю. В. Оценка температуры жидкого металла в зоне воздействия электронного луча // Металлы. 1986. — № 3. — С. 77−82.
- Шоршоров М.Х., Барашков A.C. К оценке эффективного радиуса подвижного нормально-кругового источника на поверхности плоского слоя по ширине зоны проплавления // Сварочное производство. 1990. — № 2. — С. 40−42.
- Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. -599 с.
- Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твёрдых тел. М.: Высшая школа, 1985. -480 с.
- Карташов Э.М. Аналитические методы решения краевых задач нестационарной теплопроводности в областях с движущимися границами // ИФЖ. -2001, Т.74. — № 2. — С. 171−195.
- Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твёрдых тел: Пер. с англ., 2-е изд. М.: Наука, 1964. — 487 с.
- Гребер Г., Эри С., Григулль У. Основы учения о теплообмене. М.: Изд-во иностр. лит., 1958.
- Самарский A.A. Теория разностных схем. М.: Наука, 1983.-616 с.
- Исаченко В.П., Осипова В. А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергия, 1969.-440 с.
- Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы. М.: Наука, 1971.-327 с.
- Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1977.
- Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984.
- Барашков A.C. Расчёт теплового процесса упрочнения стали при нагреве равномерно распределёнными источниками // ФХОМ. -2000. № 4. — С. 82−89.
- Геллер М.А., Горелик Г. Е., Павлюкевич Н. В., Парнас А. Л. Расчёт температур и термических напряжений при закалке стали лазерным и электронным пучками // ФХОМ. 1986. — № 4. — С. 3135.
- Геллер М.А., Кремко Е. В., Куприянов И. Л. и др. Исследование тепловых режимов скоростной термической обработки газотермических покрытий // ФХОМ. 1986. — № 6. — С. 24−27.
- Завестовская И.Н., Игошин В. И., Шишковский И. В. Моделирование лазерной закалки сталей с учётом тепловых, кинетических и диффузионных процессов // ФХОМ. 1989. — № 5. — С. 50−56.
- Колесник В.В., Орлик В. Н., Петров С. В., Сааков А. Г. Математическая модель плазменного нагрева под закалку // МиТОМ. 1999. — № 5. — С. 29−31.
- Возмищева Т.Г., Муртазин И. А. Численное решение задачи термодиффузии при различных краевых условиях // ФХОМ. 1988. — № 6. — С. 105−109.
- Горский B.C. Исследование упругого последействия в сплаве Си-Аи с упорядоченной решеткой // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1936. -Т.6. — Вып.З. — С. 272−278.
- Смуров И.Ю., Гуськов А. Г. Плавление и термокапиллярная конвекция при воздействии концентрированных потоков энергии на металлы // Физико-химические процессы обработки материалов концентрированными потоками энергии: Сб. ст. М.: Наука, 1989. С. 25−37.
- Мейрманов A.M. Задача Стефана. Новосибирск: Наука, 1986. -240 с.
- Хокинг М., Васантасри В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия: Получение, свойства и применение: Пер. с англ. М.: Мир, 2000.-518 с.
- Кудинов В.В., Иванов В. М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. М.: Машиностроение, 1981. — 192 с.
- Борисов Ю.С., Харламов Ю. А., Сидоренко С. Л., Ардатовская E.H. Газотермические покрытия из порошковых материалов: Справочник. Киев: Наукова думка, 1987. — 544 с.
- Углов A.A., Смуров И. Ю., Гребенников В. А. Нагрев пористых материаллов лазерным излучением // Физико-химические процессы обработки материалов концентрированными потоками энергии: Сб. ст. М.: Наука, 1989. — С. 66−78.
- Князева А.Г., Поболь И. Л., Романова В. А. Поле напряжений в диффузионной зоне соединения, получаемого электронно-лучевой пайкой // Физ. мезомех. 2001. — Т.4. — № 5. — С. 41−53.
- Рыжов Н.М., Семенов М. Ю. Определение коэффициента диффузии углерода для расчёта неизотермических режимов высокотемпературной ионной нитроцементации // МиТОМ. 2000. — № 6. — С. 26−30.
- Базара М., Шетти К. Нелинейное программирование. Теория и алгоритмы. М.: Мир, 1982. — 583 с.
- Сухарев А.Г., Тимохов A.B., Федоров В. В. Курс методов оптимизации. М.: Наука, 1986. — 328 с.
- Юдахин Р.В., Масловский В. И. Численное моделирование термокапиллярного течения расплава под действием концентрированного потока энергии // Изв. ВУЗов. Физика. 1999. -№ 3. — С. 111−115.
- Столович H.H., Миницкая Н. С. Температурные зависимости теплофизических свойств некоторых металлов. Минск: Наука и техника, 1975. -295 с.
- Смуров И.Ю. Тепловые процессы при плавлении и абляции тел // Воздействие концентрированных потоков энергии на материалы: Сб. ст. М.: Наука, 1985. — С. 108−136.
- Семерак М.М., Демкович И. В. Расчёт нагрева и плавления материалов концентрированными потоками энергии с учётом нелинейностей // Физико-химические процессы обработки материалов концентрированными потоками энергии: Сб. ст. М.: Наука, 1989.-С. 150−159.
- Любов Б.Я. Диффузионные процессы в неоднородных твёрдых средах. М.: Наука, 1981. — 296 с.
- Боли В., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. М.: Мир, 1964.-517 с.
- Князева А.Г., Поболь И. Л. Оценка напряжений в диффузионной зоне соединений «керамика-основа» // Весц1 HAH Беларуси Сер. ф1з.-тэхн. нав. 2001. — № 3. — С. 61−73.
- Любов Б.Я. Математический анализ процессов теплопроводности и диффузии в металлических материалах // ФММ. 1989. — Т.67. -Вып.1. — С. 5−35.
- Некрасов Е.А. Кинетика диффузионного взаимодействия в неоднородной области многокомпонентных металлических сплавов // Изв. АН СССР. Сер. Металлы. 1990. — № 6. — С. 168−175.
- Некрасов Е.А. Феноменологическое описание взаимной диффузии в неоднородной области многокомпонентных сплавов // Изв. АН СССР. Сер. Металлы. 1990. — № 3. — С. 198−205.
- Еремеев B.C. Диффузия и напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1984.-180 с.
- Губарьков Д.В. Численное исследование неизотермической диффузии при электронно-лучевой пайке // Исследования по баллистике и смежным вопросам механики. Сб. статей. Томск: Изд-во ТГУ, 2002. — Вып.5. — С.75−76.