Способ упрочнения лемехов плугов из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей
Владельцы патента RU 2274526:
Брянская государственная сельскохозяйственная академия (RU)
Изобретение относится к области сварочного производства, а именно к способам изготовления и ремонта лемехов плугов сельскохозяйственных машин. Способ включает наплавку на лемех плуга из среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали малоуглеродистого электродного материала. Электродный материал наплавляют на рабочую поверхность лемеха в виде параллельных друг другу валиков. Каждый последующий валик наносят со скоростью, обеспечивающей образование закалочной структуры, после остывания предыдущего валика. Это позволит повысить ресурс лемехов плугов за счет улучшения их прочностных характеристик и износостойкости к абразивному износу. 1 ил.
Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к изготовлению и ремонту лемехов плугов сельскохозяйственных машин с целью повышения их износостойкости при абразивном износе.
Известен способ упрочнения изнашиваемых поверхностей рабочих органов сельскохозяйственных машин и других деталей, при котором для повышения их износостойкости выполняется наплавка поверхности металлом, имеющим повышенные прочностные свойства [1].
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ наплавки износостойких покрытий, при котором в качестве наплавляемого материала используют износостойкий материал большей плотности, чем основной металл детали. Проплавление детали осуществляется по линиям армирования на всю глубину с созданием сжимающих напряжений при охлаждении [2]. Сжимающие напряжения создаются в результате охлаждения на воздухе наплавленного слоя от температуры кристаллизации до нормальной температуры. После наплавки выполняют механическую обработку наплавленного покрытия для получения необходимой шероховатости.
Недостатками этого способа являются сильное термическое воздействие при наплавке износостойкого покрытия, что приводит к короблению детали; использование износостойкого электродного материала, что приводит к безвозвратным потерям дорогостоящих легирующих элементов; сквозное проплавление, требующее повышенного режима наплавки, что приводит к дополнительному расходу электроэнергии и выгоранию легирующих элементов; сложность технологического процесса, требующего дополнительной механической обработки поверхности детали.
Техническим результатом изобретения является повышение ресурса лемехов плугов за счет улучшения их прочностных характеристик и износостойкости к абразивному износу.
Указанный технический результат достигается тем, что для упрочнения лемехов плугов из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей используют малоуглеродистый электродный материал, который наплавляют на рабочую поверхность в виде параллельных друг другу валиков, каждый последующий из которых наносят со скоростью, обеспечивающей образование закалочной структуры, после остывания предыдущего. Осуществление заявленного способа поясняется следующим образом. При наваривании валика малоуглеродистым электродом вследствие высокой скорости остывания из-за большой скорости наваривания происходят структурные изменения вследствие образования закалочных структур. Поэтому твердость валика и зоны термического влияния будут значительно выше твердости основного металла. Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что валики наносятся параллельно друг другу на расстоянии, которое определяется зонами термического влияния. Последующие валики наносятся после остывания предыдущих, специально подобранный температурный режим процесса позволяет получить упрочненную поверхность детали. При этом используются электроды марки Э46-МГ-ЭПС-4,0-УО. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Известное техническое решение [2], в котором для наплавки используют износостойкий материал с большей плотностью, чем у основного металла детали. В аналоге после наплавки необходимо выполнять механическую обработку наплавленного покрытия, которая отсутствует в заявленном способе. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".
На чертеже представлен лемех после наплавки, где 1 - наплавленный валик, 2 - крепежные отверстия.
Осуществление заявленного способа поясняется на примере упрочнения серийных лемехов плуга. Поверхность лемеха упрочнялась сварочным армированием путем нанесения электродного металла в виде валиков на рабочую поверхность, при ширине наплавочного валика 3...4 мм с расстоянием между ними 30 мм. Наплавка выполнялась электродом Э46-МГ-ЭПС-4,0-УО с силой сварочного тока 140 А, постоянным током при прямой полярности.
Источники информации
1. Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лялякин В.П. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники. - М.: Информагротех, 1995. - 296 с.
2. Патент RU 2184639 С1, кл. В 23 К 9/04.
Способ упрочнения лемехов плугов из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей сварочным армированием, отличающийся тем, что в качестве наплавляемого материала используют малоуглеродистый электродный материал, который наплавляют на рабочую поверхность в виде параллельных друг другу валиков, каждый последующий из которых наносят со скоростью, обеспечивающей образование закалочной структуры, после остывания предыдущего.
