Механики XXI веку №15 2016

182 / 457

Механики XXI веку. №15 2016 г.
182
Selecting the finishing method for increasing the wear resistance
of the internal combustion engine pistons
Kudashev A.V.
Novosibirsk State Technical University, 20 Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation
Keywords: ultrasonic surface hardening, ultrasound, piston, roughness, wear resistance, the ultra-
sonic generator
The article shows the methods to improve the wear resistance of the internal combustion engine parts.
Advantages and disadvantages of internal combustion engine pistons made of aluminum alloy with silicon or copper
are identified. Paper describes the pros and cons of pistons processing methods. It was found that the method of
ultrasonic surface hardening has a number of advantages over other processing methods. Moreover the method of
machining by steel balls in the ultrasonic container was investigated hardly. It was found that this method of machining
allows us to achieve evenly strengthen not only for sleek surfaces but also for parts with complex shapes. The device
consisting of a container made of titanium alloy, cover, magnetostrictive transducer, the generator UZG5-4.0 / 18
presented. The basic principle of the processing by steel balls in the ultrasonic container presented. The technology of
processing the skirt of the piston internal combustion engine described. Processing modes of processing are presented.
Experimental results of surface roughness obtained.
УДК 621.923+621.785: 621.793.74
Математическое моделирование высокоэнергетического нагрева токами
высокой частоты при оплавлении плазменного покрытия
Скиба В.Ю.a, Кузнецов А.С., Скиба П.Ю.
Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г.Новосибирск, Россия
a
Ключевые слова: конечно-элементное моделирование, плазменное покрытие, ВЭН ТВЧ, оп-
лавление, поверхностный слой, упрочнение
В работе представлены результаты исследования процесса высокоэнергетического нагрева токами
высокой частоты (ВЭН ТВЧ) при оплавлении плазменного покрытия. Задача определения величины и характе-
ра распределения остаточных напряжений по глубине упрочненного слоя решена методом конечных элементов
с использованием программных комплексов ANSYS и SYSWELD. Проверка результатов численного моделирова-
ния осуществлялась посредством проведения натурных экспериментов с применением рентгеновского и меха-
нического методов определения остаточных напряжений. Установлен рациональный режим оплавления ВЭН
ТВЧ (удельная мощность источника и q = (3,0…3,2)∙108 Вт/м2; относительная скорость перемещения детали
Д V = 60 … 80 мм/с), при котором: в поверхностном слое формируются сжимающие остаточных напряжений
( RS  ≈ -120 10 МПа); наблюдается уменьшение пористости покрытия и повышение равномерности распре-
деления микротвердости по глубине упрочненного слоя.
Введение. Решение проблемы повышения надежности и долговечности выпускаемых изделий
при обеспечении высокой производительности труда и эффективности использования ресурсов не-
возможно без разработки и совершенствования современных технологий поверхностного упрочнения
[1-8]. Среди наиболее распространенных в машиностроении методов поверхностного упрочнения
 Работа выполнена при финансовой поддержке в рамках Тематического плана НИР НГТУ по про-
екту ТП-ПТМ-2_15 в плановом периоде 2015-2016 гг.