Способ восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин



Способ восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин
Способ восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин

 


Владельцы патента RU 2605259:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) (RU)

Изобретение может быть использовано для восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин. В местах, подверженных наибольшему абразивному износу, наносят слой износостойкого материала. Получают слой покрытия путем электроконтактной припайки ленты, в частности, из углеродистого материала, обработанной с получением шероховатости ее припаиваемой поверхности (Ra) 2,5-8,0 мкм, импульсным током 3-8 кА, время импульса которого составляет 0,04-0,08 с и время паузы - 0,06-1,2 с. Предварительно между восстанавливаемой поверхностью и лентой размещают промежуточный слой из ленточного или порошкового припоя, а на восстанавливаемой поверхности детали предварительно создают шероховатость (Ra) 2,5-8,0 мкм. Перед формированием второго слоя покрытия производят проковку предыдущего припаянного слоя с получением шероховатости упомянутой величины для создания внутренних напряжений. Способ обеспечивает восстановление работоспособности и повышение ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин за счет получения на их поверхностях покрытия, обладающего высокой износостойкостью к абразивному изнашиванию. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к восстановлению и упрочнению рабочих органов сельскохозяйственных машин с целью возврата их в работоспособное состояние и (или) повышения долговечности в условиях абразивного износа.

Известно несколько способов восстановления и упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин, при которых в одних случаях применяют наплавку металлических сплавов [1, 2] с последующим образованием закалочных структур, в других случаях применяется упрочнение путем кратковременного высокотемпературного воздействия тока большой силы с нанесением на поверхность детали пятен контакта на машине точечной сварки для образования закалочных структур [3].

В качестве прототипа выбран способ [1] повышения износостойкости плужных лемехов сварочным армированием путем наплавки валиков в области наибольшего износа носка лемеха, заключающийся в том, что осуществляется непрерывная наплавка подковообразных валиков, имеющих форму полуэллипса, с последующим быстрым охлаждением носка в воде, обеспечивающим образование закалочных структур в носке лемеха и наплавочных валиках.

Недостатком этого способа является сильное термическое воздействие при наплавке валиков, что приводит к короблению детали; создание дополнительных остаточных напряжений и закалочных структур в толще лемеха, снижающих стойкость к разрушению.

Техническим результатом изобретения является восстановление работоспособности и повышение ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин за счет улучшения их прочностных характеристик получением на их поверхностях покрытия, обладающего высокой износостойкостью к абразивному изнашиванию.

Указанный технический результат достигается за счет электроконтактной пайки углеродистой ленты в местах, подверженных наибольшему абразивному износу (Фиг. 1). При этом пайка ленты осуществляется на установках для электроконтактной приварки или машинах для шовной точечной сварки. Способ восстановления изношенных деталей электроконтактной пайкой углеродистой ленты заключается в том, что между деталью и дополнительным напаиваемым материалом помещают промежуточный слой из металлического порошка (или наносится газодинамическим напылением на одну из соединяемых поверхностей) или ленточного (аморфного) припоя, которые припаиваются путем пропускания через них импульсов электрического тока.

Технологический процесс пайки многослойного покрытия при восстановлении деталей механизмов и машин заключается в изготовлении дополнительных ремонтных деталей в виде лент, нанесении на их поверхность промежуточного слоя из порошкового или ленточного материала, соединения лент с восстанавливаемой поверхностью путем шагового шовного нагрева импульсным током величиной 3-8 кА и напряжением 3-5 В с одновременным приложением давления и охлаждением зоны соединения.

Перед пайкой второго слоя напаиваемой ленты и последующих слоев необходимо произвести проковку припаянного слоя ленты для создания благоприятных сжимающих напряжений и требуемой шероховатости, положительно влияющих на процесс пайки «ленты-порошок-деталь» или последующих слоев «ленты-порошка-ленты». При пайке второго слоя напаиваемой ленты температурный режим не влияет на твердость первого приваренного слоя и, следовательно, не вызывает изменения его физико-механических свойств. При необходимости восстановления деталей до номинального размера электроконтактную пайку ленты с порошковыми материалами производят в несколько слоев в той же последовательности и при тех же оптимальных режимах. При этом вследствие возникающего переходного сопротивления «ленты-порошок-деталь» в течение импульса тока происходит локальный нагрев основной детали, напаиваемой ленты и порошка.

Под действием приложенного усилия сжатия образуется неразъемное соединение. Перед электроконтактной пайкой контактные стороны детали и напаиваемой ленты подвергают обработке, например, газодинамической, дробеструйной или другой обработке, в процессе которой на соединяемых поверхностях создается шероховатость Ra=2,5-8,0 мкм. На одну из обработанных поверхностей (деталь или лента) наносят порошковый материал (толщиной от 0,015 до 0,03 мм) или помещается ленточный припой (толщиной от 0,04 до 1,00 мм). Далее соединяемые детали промывают для удаления с поверхности масла и других загрязнений, обезжиривают в органических растворителях. Подготовленная для восстановления деталь и напаиваемая лента должны быть сухими и иметь металлический блеск. Затем деталь закрепляют на установке, а электрод-ролик устанавливают в средней части восстанавливаемого участка и включают сварку, тем самым закрепляют ленту к детали, чтобы лента в процессе сварки не перекашивалась. Затем подводят электрод-ролик в крайнее положение участка детали и восстанавливают весь участок детали.

Сварочный ток 3-8 кА проходит через контакт «лента-порошок-деталь» импульсами. При перемещении детали во время электроконтактной пайки на ее поверхности образуются ряд точек, причем каждая импульсная точка перекрывает предыдущую, тем самым образуется непрерывное паяное соединение. Следует отметить, что электроконтактная пайка характеризуется кратковременным протеканием процесса, за малый промежуток времени в припаиваемой точке выделяется такое количество тепла, которое достаточно для пайки металла.

Процессы образования соединения «лента-порошок-деталь» при электроконтактной пайке протекают обычно при толщине промежуточного слоя 0,015-1,00 мм. На основании анализа особенностей формирования соединений «лента-порошок-деталь», толщина промежуточного слоя порошка оптимальна, если его количество δпορ достаточно для заполнения зазора при наличии сжимающей нагрузки. Оптимальная толщина промежуточного слоя порошка δпορ, обычно подбираемая эмпирическим путем, колеблется в диапазоне 0,015-0,03 мм. Это связано с тем, что количество порошка, заполняющего зазор, зависит от конструктивных особенностей соединяемых элементов и температурных условий процесса. Исходный состав порошка в процессе пайки может изменяться в результате избирательной диффузии компонентов промежуточного слоя порошка в материал ленты-детали.

На чертеже (фиг. 1) представлен плужный лемех после электроконтактной пайки углеродистой ленты, где 1 - лемех; 2 - крепежные отверстия; 3 - припаянная углеродистая лента.

Осуществление заявленного способа на примере восстановления и упрочнения в местах наибольшего износа серийных лемехов плуга

Состав покрытия: стальная углеродистая лента У7 (У8 или У13А ГОСТ 103-76) толщиной 0,5 мм и шириной 30 мм; припой - порошок ПГ-СР2 (ПГ-СРЗ, ПГ-СР4 или ПГ-10Н-01, ПГ-10Н-04), фракционный состав - 0,015-0,03 мкм. Припаиваемую сторону металлической ленты и детали подвергают газодинамической обработке окисью алюминия марки К-00-04-16, формируя на поверхности ленты микрорельеф в пределах 2,5-8,0 мкм. Методом газодинамического напыления или другим способом на поверхность ленты или детали наносят слой порошка ПГ-СР2 толщиной 0,015-0,03 мкм. Припаивают ленту к поверхности детали стороной, на которой располагается порошок ПГ-СР2, на следующих режимах: длительность импульса тока 0,04-0,08 с, сила тока в импульсе от 3,0 до 8,0 кА, длительность паузы между импульсами 0,06-1,2 с, количество охлаждающей жидкости, подаваемой в зону пайки, - 1,8-2,0 л/мин, давление на электродах 1,6 ат.

Предлагаемый способ позволил в 1,5 раза повысить долговечность рабочих органов сельскохозяйственных машин в условиях абразивного износа.

Источник информации

[1] Михальченков A.M., Тюрева А.А., Козарез И.В., Михальченкова М.А. Способ повышения износостойкости плужных лемехов: пат.2334384 Российская Федерация. 2007. Кл B23K 9/04, 5 с.

[2] Михальченков A.M., Танеев Ю.М., Будко С.И., Капошко Д.А. Способ упрочнения лемехов плугов из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей: пат. 2274526 Российская Федерация. 2004. Кл В23К 9/04, 4 с.

[3] Михальченков A.M., Танеев Ю.М., Будко С.И., Капошко Д.А., Лямзин А.А. Способ упрочнения деталей из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей: пат. 2270259 Российская Федерация. 2004. Кл В23К 9/04, 4 с.

1. Способ восстановления с упрочнением рабочих органов сельскохозяйственных машин, включающий нанесение износостойкого материала в местах, подверженных наибольшему абразивному износу, отличающийся тем, что нанесение износостойкого материала осуществляют путем получения слоя покрытия электроконтактной припайкой ленты, обработанной с получением шероховатости ее припаиваемой поверхности (Ra) 2,5-8,0 мкм, импульсным током 3-8 кА, время импульса которого составляет 0,04-0,08 с и время паузы - 0,06-1,2 с, при этом между восстанавливаемой поверхностью и лентой размещают промежуточный слой из ленточного или порошкового припоя, а на восстанавливаемой поверхности детали предварительно создают шероховатость (Ra) 2,5-8,0 мкм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют ленту из углеродистого материала.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщина слоя порошкового припоя составляет 0,015-0,03 мм, а ленточного - 0,04-1,0 мм.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что дополнительно получают по меньшей мере второй слой покрытия, при этом производят проковку предыдущего припаянного слоя с получением шероховатости упомянутой величины для создания внутренних напряжений.



 

Похожие патенты:

Устройство для калибрования посадочных отверстий с полимерным покрытием в корпусных деталях. Устройство включает базирующую деталь и калибр.

Изобретение может быть использовано для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой. После закрепления детали и кокиля расплавляют расходуемый электрод в виде пакета, собранного и сваренного из нескольких металлических прутков, выровненных по торцу.

Предложенное изобретение относится к устройствам для ремонта сит, используемых в нефтяной, газовой и буровой промышленности для отделения твердых частиц жидкой фазы буровых растворов на углеводородной и жидкой основе.

Изобретение относится к области авиационных двигателей и может быть использовано при мониторинге состояния этих двигателей в течение времени. Способ контроля повреждений на внутренней стороне картера вентилятора включает следующие этапы: отмечают первое повреждение (I1) на внутренней стороне картера вентилятора, ограничивают поверхность осмотра, содержащую упомянутое первое повреждение (I1), отмечают различные повреждения (Ii), присутствующие на ограниченной поверхности осмотра, при этом упомянутые отмеченные различные повреждения представляют собой совокупность рассматриваемых повреждений, для каждого рассматриваемого повреждения (Ii) измеряют глубину и длину упомянутого повреждения (Ii), для каждого рассматриваемого повреждения (Ii) определяют значение степени серьезности при помощи, по меньшей мере, одной номограммы, устанавливающей соотношение глубины и длины каждого рассматриваемого повреждения со степенью серьезности, для каждой поверхности осмотра, содержащей первое повреждение (I1), определяют общее значение степени серьезности посредством суммирования значений степени серьезности, определенных для каждого рассматриваемого повреждения (Ii).

Изобретение может быть использовано при восстановлении наплавкой крупногабаритных деталей типа валов, в частности судовых гребных и промежуточных валов. После предварительного контроля восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла исследуют неразрушающим методом контроля макроструктуру металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали.

Изобретение относится к способу эпитаксиального нанесения ремонтного материала на поверхность (38) подложки, полученной направленной кристаллизацией, и может быть использовано для ремонта деталей газотурбинного двигателя.

Группа изобретений относится к локальной наплавке термомеханической детали из сверхсплава с закреплением наплавляемого материала в повреждении детали. Сначала на подготовительном этапе в камерной матрице для искрового спекания выполняют форму, имеющую вид отпечатка по меньшей мере одной наплавляемой части поврежденной детали, вводят в форму слой порошка припоя и по меньшей мере один слой на основе порошка сверхсплава с образованием многослойного набора порошков, затем проводят искровое спекание полученного многослойного набора путем воздействия давлением и пропускания импульсного тока с подъемом температуры с получением преформы, имеющей градиенты композиции в многослойном наборе порошков, со стороной припоя и сверхсплавом на его поверхности.
Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к ремонту транспортных средств, машин и механизмов. В способе осуществляют приготовление восстановительного состава добавок, содержащего, мас.%: минеральные вещества в виде каолина не более 55, катализаторы не более 43 и фуллерены не более 2, подают упомянутый восстановительный состав в зону трения в один этап и осуществляют приработку трибосистемы.

Изобретение относится к области ремонта автотранспортной техники и может быть использовано для восстановления работоспособности теплонагруженных элементов их газовых трактов и выхлопных систем.

Изобретение может быть использовано при ремонте изношенных или поврежденных бандажных полок лопаток турбомашин, выполненных из титановых сплавов. С поврежденных участков удаляют покрытие и поверхностный слой металла, например, алмазным шлифованием.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано при изготовлении и восстановлении плужных лемехов. Лемех состоит из двух скрепленных сваркой элементов - остова и долотообразной части (долото).

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам, и может быть использовано при изготовлении и восстановлении ножей рабочих органов культиваторов-плоскорезов, подвергающихся абразивному изнашиванию.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам, и может быть использовано при изготовлении и восстановлении плужных лемехов, культиваторных лап и плоскорезных ножей, подвергающихся абразивному изнашиванию.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к плужным лемехам. Остов лемеха выполнен в виде трапециевидной полосы и имеет полевой и бороздной обрезы, крепежные отверстия, режущую часть с лезвием, расположенную под углом к лезвию спинку и накладное долото.

Изобретение относится к машиностроению. Рабочий орган состоит из лемеха и двух подрезающих дисков.

Изобретение может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно долот лемехов плугов. Удаляют изношенную режуще-лезвийную часть долота, изготавливают компенсирующий элемент из листовой рессорно-пружинной стали и приваривают его к восстанавливаемому долоту.

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением рабочих органов почвообрабатывающих машин. Удаляют изношенную рабочую часть плужного лемеха.
Изобретение относится к ремонту изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к лемехам плужных корпусов для основной обработки почвы. Режущая кромка лемеха целиком отогнута по ходу движения в сторону лицевой поверхности, при этом угол отклонения всей режущей кромки от дна борозды прямо пропорционален произведению упругой составляющей относительной деформации сжатия и глубине вспашки, обратно пропорционален длине лезвия.

Изобретение может быть использовано для нанесения износостойких покрытий на рабочую поверхность деталей почвообрабатывающих машин, имеющую форму косого клина с использованием сварки плавлением.
Наверх