Способ восстановления лапы культиватора с одновременным упрочнением ее рабочей поверхности


 


Владельцы патента RU 2540316:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) (RU)

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении сваркой рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. Удаляют изношенную рабочую часть восстанавливаемой лапы. Изготавливают из рессорно-пружинной стали новую угловую пластину, осуществляют ее заточку с образованием лезвия и приваривают ее к восстанавливаемой лапе культиватора. Осуществляют электровибродуговое упрочнение угловой пластины с использованием пасты, содержащей порошок типа ПГ-10Н-01, карбид вольфрама и криолит. Пасту наносят на противоположную относительно лезвия поверхность угловой пластины и после затвердевания расплавляют электрической дугой с использованием графитового электрода, при этом сила тока составляет 90…95 А, а напряжение - 55…60 В. Техническим результатом изобретения является повышение ударной вязкости и износостойкости восстановленных и упрочненных деталей почвообрабатывающих машин. 1 табл.

 

Изобретение относится к способам восстановления изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов.

В ремонтном производстве известен способ восстановления лап культиваторов, включающий удаление изношенной рабочей части лезвия лапы газопламенной резкой, изготовление новой рабочей части в виде профильной пластины из стали 65Г, сварку пластины с восстанавливаемой лапой и упрочнение лапы газопламенным напылением износостойкими металлическими порошками [Журнал «Техника в сельском хозяйстве», 1986.- №8, с. 51-52].

Однако процесс удаления изношенной рабочей части лезвия лапы газопламенной резкой приводит к выгоранию легирующих элементов и углерода, вызывая, тем самым, изменение структуры стали, изменение формы и деформацию лапы. Операция сварки лапы с пластиной усложняется за счет сложного профиля последней. Кроме этого способ не обеспечивает высокой износостойкости восстановленных деталей.

Известен способ наплавки износостойких покрытий, в котором в качестве наплавляемого материала используют износостойкий материал большей плотности, чем основной металл детали, а проплавление детали осуществляют по линиям армирования на всю глубину с созданием сжимающих напряжений при охлаждении [Патент РФ 2184639, В23К 9/04, опубл. в Б.И. №19, 2002].

Однако при использовании данного способа проплавление детали по линиям армирования на всю глубину приводит к дополнительному расходу электроэнергии и выгоранию легирующих элементов. Кроме этого использование при наплавке износостойкого электродного материала также приводит к существенным потерям дорогостоящих легирующих элементов.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления деталей почвообрабатывающих машин, включающий удаление изношенной рабочей части детали отрезным шлифовальным кругом, изготовление новой рабочей части в виде угловой пластины из низкоуглеродистой стали и ее заточку с образованием лезвия, упрочнение угловой пластины электролизным борированием и ее приваривание к восстанавливаемой детали [Патент РФ 2241586, В23Р 6/00, опубл. в Б.И. №34, 2004 - прототип].

Однако при использовании данного способа не обеспечивается высокая ударная вязкость восстановленных лап культиваторов, работающих при значительных статических и динамических нагрузках в условиях интенсивного абразивного изнашивания, что приводит к снижению их износостойкости.

Задачей изобретения является повышение долговечности восстановленных лап культиваторов.

Техническим результатом изобретения является повышение ударной вязкости и износостойкости восстановленных лап культиваторов.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются за счет того, что в заявляемом способе восстановления лапы культиватора с одновременным упрочнением ее рабочей поверхности, включающем удаление изношенной рабочей части восстанавливаемой лапы в виде угловой пластины отрезным шлифовальным кругом, изготовление новой угловой пластины и заточку с образованием лезвия, упрочнение и приваривание ее к восстанавливаемой лапе культиватора, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ угловую пластину изготавливают из рессорно-пружинной стали и приваривают ее к восстанавливаемой лапе культиватора перед упрочнением, причем осуществляют электровибродуговое упрочнение угловой пластины с использованием пасты, содержащей порошок типа ПГ-10Н-01, карбид вольфрама и криолит, которую наносят на противоположную, относительно лезвия, поверхность угловой пластины и после затвердевания расплавляют электрической дугой с использованием графитового электрода, при этом сила тока составляет 90…95 А, а напряжение -55…60 В.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале производят удаление изношенной рабочей части восстанавливаемой лапы в виде угловой пластины отрезным шлифовальным кругом. При этом используют шлифовальную машину типа МШУ-2-230 и шлифовальный круг A24SBF по ГОСТ 23182-78. Новую угловую пластину изготавливают путем изгиба под требуемым углом полосовой рессорно-пружинной стали, например, марок 60С2 или 50ХГА при помощи кривошипно-механического пресса типа КД 2128К. Использование для изготовления угловой пластины рессорно-пружинной стали позволяет повысить износостойкость ее верхней лезвийной части, которая не подвергается упрочнению. Далее угловую пластину затачивают с образованием лезвия под углом 10…15° на универсально-заточном станке типа 3Д642Е.

Затем заточенную угловую пластину приваривают к восстанавливаемой лапе культиватора сплошным швом, используя при этом ручную электродуговую сварку и электроды типа Т-590. Сила тока при сварке составляет 130…140 А, напряжение - 50…60 В. Приваривание угловой пластины к восстанавливаемой лапе перед ее упрочнением способствует получению более качественного сварного соединения, что также позволяет повысить долговечность восстановленных и упрочненных деталей в эксплуатации.

После приваривания осуществляют электровибродуговое упрочнение угловой пластины, используя при этом пасту, которую готовят путем смешения следующих компонентов: порошок типа ПГ-10Н-01, являющийся матрицей - 40…45%, карбид вольфрама W2C - 50…55%, криолит Na3AlF6 - 5…10%. Связующей жидкостью для этих компонентов является 20% водный раствор натриевого жидкого стекла Na2SiO3. Пасту наносят шпателем на противоположную, относительно лезвия, поверхность угловой пластины. Толщина слоя накладываемой пасты - 2,5…3,0 мм, после нанесения она высушивается до затвердевания. При температуре 90…95°С время затвердевания не превышает 8…10 мин. Для электровибродугового упрочнения используют установку ВДГУ-2, разработанную и производимую ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии. Установка содержит инверторный источник тока, пульт управления и вибратор с закрепленным в нем графитовым электродом диаметром 6…10 мм. Между графитовым электродом и упрочняемой поверхностью с нанесенным слоем пасты зажигают электрическую дугу прямого действия обратной полярности, в результате чего на упрочняемой поверхности из компонентов пасты образуется металлокерамическое покрытие. Процесс ведут на следующих режимах: сила тока - 85…95 А, напряжение - 55…60 В, частота вибрации графитового электрода - 100…120 колебаний в секунду. Вибрация графитового электрода позволяет получить более плотное и прочное металлокерамическое покрытие. Одновременно с образованием покрытия при горении электрической дуги происходит легирование упрочняемой поверхности компонентами пасты вследствие термодиссоциации ее компонентов, а также углеродом за счет его диффузии вследствие сублимации графитового электрода. Перемещение графитового электрода по упрочняемой поверхности позволяет упрочнить всю угловую пластину. Толщина полученного металлокерамического покрытия составляет 0,8…0,9 мм, глубина упрочнения -1,5…1,6 мм, твердость - 85…88 HRC.

Благодаря тому, что металлокерамическое покрытие, образующееся на упрочняемой поверхности, состоит из относительно мягкой и эластичной стальной матрицы и включенных в ее состав сверхтвердых керамических компонентов, образующихся при горении электрической дуги, восстановленные лапы культиваторов имеют высокую ударную вязкость. Кроме этого полученная структура покрытия, а также термодиффузионное насыщение (легирование) упрочняемой поверхности компонентами пасты и углеродом приводят к существенному увеличению износостойкости и долговечности восстановленных лап культиваторов (таблица).

Как видно из таблицы, предлагаемый способ восстановления лапы культиватора с одновременным упрочнением ее рабочей поверхности позволяет в среднем в 1,8 раза увеличить ударную вязкость лапы культиватора и в 2,4 раза - ее износостойкость. В результате долговечность восстановленных лап культиваторов увеличивается не менее чем в 2 раза.

Способ восстановления лапы культиватора с одновременным упрочнением ее рабочей поверхности, включающий удаление изношенной рабочей части восстанавливаемой лапы в виде угловой пластины отрезным шлифовальным кругом, изготовление новой угловой пластины и заточку с образованием лезвия, упрочнение и приваривание ее к восстанавливаемой лапе культиватора, отличающийся тем, что угловую пластину изготавливают из рессорно-пружинной стали и приваривают ее к восстанавливаемой лапе культиватора перед упрочнением, причем осуществляют электровибродуговое упрочнение угловой пластины с использованием пасты, содержащей порошок типа ПГ-10Н-01, карбид вольфрама и криолит, которую наносят на противоположную, относительно лезвия, поверхность угловой пластины и после затвердевания расплавляют электрической дугой с использованием графитового электрода, при этом сила тока составляет 90…95 А, а напряжение - 55…60 В.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области машиностроения и ремонта машин и может быть использовано при изготовлении новых деталей или при восстановлении изношенных деталей, в частности подшипников скольжения.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к восстановлению лопатки компрессора турбомашины. Лопатка содержит на своем радиальном крае кошачий язычок, радиальное расширение которого меньше заданного номинального радиального расширения.

Изобретение относится к ремонту крупногабаритных круглых деталей типа валов и может быть использовано при их восстановлении до первоначальных эксплуатационных размеров на участке их интенсивного износа.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при ремонте радиаторов из алюминиевых сплавов всех типов и назначений для герметизации мест утечек в труднодоступных местах без трудоемких разборочно-сборочных операций.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ремонте гидравлических двигателей, используемых в различных отраслях промышленного и лесозаготовительного производства, например в подъемно-транспортных машинах - гидравлических кранах-манипуляторах, гидростатических трансмиссиях тракторов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ремонте гидравлических двигателей, используемых в различных отраслях промышленного производства, например в подъемно-транспортных машинах - гидравлических кранах-манипуляторах.

Изобретение может быть использовано при изготовлении и восстановлении отвалов плужных корпусов. После удаления изношенной части отвала приваривают профильную вставку одним крепежным швом, который накладывают с рабочей стороны поверхности отвала.

Изобретение относится к ремонтному производству и может быть использовано при восстановлении крестовых ножей промышленных мясорубок горячей пластической деформацией.
Изобретение относится к технологии восстановления изношенных поверхностей стальных деталей на основе самофлюсующихся сплавов, обладающих высоким сопротивлением абразивному изнашиванию, стойкости против коррозии и окисления в сочетании с отличными антифрикционными свойствами в широком интервале температур, работающих в условиях агрессивной среды и интенсивного изнашивания.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам получения антифрикционных восстановительных покрытий методом газодинамического напыления на стальных изделиях, используемых в технологических процессах восстановления деталей в узлах машин и в авиационной технике.

Изобретение может быть использовано при нанесении плавлением износостойких покрытий на рабочую поверхность деталей почвообрабатывающих машин. Вдоль рабочей поверхности детали, имеющей обтекаемую форму, наплавляют износостойкий присадочный материал в виде параллельных друг другу одинаковых отрезков полос с толщиной слоя 2-4 мм, расположенных в шахматном порядке под прямым углом к направлению перемещения рабочей поверхности детали.

Изобретение может быть использовано при изготовлении стержней для наплавки поверхностей бурового инструмента, контактирующих со стенками скважины, например режущих и калибрующих поверхностей лопастных долот.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к наплавляемому материалу и детали с наплавленным металлом и может быть использовано в технологическом устройстве, требующем высокие показатели сопротивления коррозии и сопротивления изнашиванию.
Изобретение относится к способу упрочнения деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания. Осуществляют вибродуговую наплавку износостойкого материала на поверхность детали с использованием графитового электрода.

Изобретение относится к машиностроительной отрасли и может быть использовано для ремонта стальных подшипниковых колец опорно-поворотных устройств (ОПУ) стреловых кранов способом дуговой наплавки.

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для смешивания порошков для наплавки, и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей.

Изобретение может быть использовано при наплавке под слоем флюса антикоррозионных покрытий на внутренние поверхности радиальных отверстий корпусов сосудов, работающих под давлением.

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и подвергающихся эрозионному разрушению или иным видам эксплуатационных повреждений.

Изобретение может быть использовано для наплавки деталей под слоем флюса двумя ленточными электродами. Электроды одинакового сечения подают в зону плавления одновременно с одинаковыми скоростями параллельно друг другу.

Изобретение может быть использовано при изготовлении металлических деталей газотурбинного двигателя. Формируют, по меньшей мере, часть металлической детали шириной L и высотой Н.

Изобретение может быть использовано при изготовлении и восстановлении отвалов плужных корпусов. После удаления изношенной части отвала приваривают профильную вставку одним крепежным швом, который накладывают с рабочей стороны поверхности отвала.
Наверх