Физико-математическая модель формирования остаточных напряжений при многослойном нанесении покрытий

Abstract

В статье представлена физико-математическая модель определения остаточных напряжений в системе многослойное покрытие-основа при ЭМН специальных паст поверхности цилиндрических деталей и результаты численных исследований влияния теплонапряженности процесса и химического состава порошков на величину остаточных напряжений. Численные исследования проверены экспериментально рентгеноструктурным анализом. В результате исследований установлено, что при ЭМН специальных паст в покрытиях формируются растягивающие тангенциальные и сжимающие радиальные напряжения, в основе – сжимающие тангенциальные и радиальные. Увеличение теплонапряженности процесса наплавки за счет повышения разрядного тока приводит к росту деформаций в системе покрытие-основа. При этом изменение разрядного тока от 100 до 150 А увеличивает остаточные напряжения в 1,2 – 1,7 раза. По условию минимальных остаточных напряжений на границе раздела покрытие-основа наиболее благоприятными для эксплуатационных условий будут покрытия из порошка Fe-2%Ti, которые имеют наименьшие растягивающие остаточные напряжения в покрытии.