Способ восстановления и упрочнения отвалов корпусов плугов


 


Владельцы патента RU 2634539:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, в частности к восстановлению и одновременному упрочнению плужных отвалов. Способ включает удаление изношенной части отвала, изготовление компенсирующей износ профильной вставки, ее приваривание с рабочей стороны поверхности отвала и наплавку в области восстановления армирующих валиков из износостойкого материала с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала. В качестве износостойкого материала используют пасту, содержащую 60…65% порошка на основе железа типа ПР-180Х16Н8, 25…28% борида титана, 5…6% кобальта и клей БФ-2 – остальное. Пасту наносят прерывистым способом в виде валиков шириной 4…5 мм и толщиной 1,6…1,8 мм, высушивают до затвердевания при температуре 80°С в течение 6…8 мин, а наплавку осуществляют электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода, при этом сила тока составляет 60…65 А, напряжение - 32…35 В, частота и амплитуда вибрации угольного электрода - 6…8 Гц и 3…4 мм соответственно. Изобретение позволяет в среднем на 30% увеличить твердость армирующих валиков, наплавленных на восстанавливаемую область отвала, а износостойкость восстановленного и упрочненного отвала корпуса плуга в условиях интенсивного абразивного изнашивания увеличивается на 40%. В результате долговечность плугов при их эксплуатации на почвах, обладающих высокой изнашивающей способностью, увеличивается в среднем в 1,3 раза. 1 табл.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, в частности к восстановлению и одновременному упрочнению плужных отвалов.

Известна конструкция отвала корпуса плуга, которая предполагает производить его восстановление за счет вваривания дуговой сваркой компенсирующего износ элемента (вставки) в заранее удаленную изношенную область отвала. Вставка предварительно подвергается термической обработке до твердости 50…60 HRC по всей ее глубине. Для обеспечения необходимых механических свойств восстанавливаемого отвала производится наплавочное армирование области сварных швов [Патент РФ на полезную модель 92823, В23К 9/04, опубл. в Б.И. №10, 2010].

Однако изготовление вставки, используемой для компенсации износа отвала, сопряжено с рядом трудностей. Главная из них заключается в том, что для получения высокой твердости вставки ее подвергают термической обработке. В результате выдержать требуемый радиус кривизны вставки, имеющей достаточно большую площадь, становится весьма затруднительным из-за ее коробления при термической обработке.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления и упрочнения отвала корпуса плуга, включающий удаление изношенной части отвала, изготовление компенсирующей износ профильной вставки, ее приваривание с рабочей стороны поверхности отвала, при этом размеры вставки выбирают исходя из условия расположения сварочного шва вне зоны интенсивного изнашивания отвала, и наплавку в области восстановления армирующих валиков из износостойкого электродного материала. При этом армирующие валики расположены перпендикулярно перемещению почвы на расстоянии 20 мм друг от друга, с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала [Патент РФ 2533957, В23Р 6/00, А01В 15/04, опубл. в Б.И. №33, 2014 - прототип].

Недостатком данного способа является сильное термическое воздействие при наплавке армирующих износостойких валиков, т.к. наплавка происходит с глубоким проплавлением основного металла. Это приводит к короблению восстанавливаемых и упрочняемых отвалов. Кроме этого, способ не обеспечивает высокие износостойкость и ресурс восстановленных и упрочненных отвалов корпусов плугов при их эксплуатации на почвах, обладающих высокой изнашивающей способностью, прежде всего песчаных и супесчаных.

Задачей изобретения является повышение долговечности восстановленных и упрочненных отвалов корпусов плугов при их эксплуатации на почвах, обладающих высокой изнашивающей способностью.

Техническим результатом изобретения является снижение коробления, а также повышение твердости и износостойкости восстановленных и упрочненных отвалов корпусов плугов в условиях интенсивного абразивного изнашивания.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются за счет того, что в заявляемом способе восстановления и упрочнения отвалов корпусов плугов, включающем удаление изношенной части отвала, изготовление компенсирующей износ профильной вставки, ее приваривание с рабочей стороны поверхности отвала и наплавку в области восстановления армирующих валиков из износостойкого материала с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ в качестве износостойкого материала используют пасту, в которой содержится 60…65% порошка на основе железа типа ПР-180Х16Н8, 25…28% борида титана, 5…6% кобальта и клей БФ-2 - остальное, при этом пасту наносят прерывистым способом в виде валиков шириной 4…5 мм и толщиной 1,6…1,8 мм, высушивают до затвердевания при температуре 80°С в течение 6…8 мин, а наплавку осуществляют электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода, при этом сила тока составляет 60…65 А, напряжение - 32…35 В, частота и амплитуда вибрации угольного электрода - 6…8 Гц и 3…4 мм соответственно.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале производят удаление предельно изношенной части отвала. При этом можно использовать угловую шлифовальную машину, например, типа МШУ-2-230 и круг отрезной типа 41 150×2×20 14А 80-Н по ГОСТ 21963-2002. Затем изготавливают стальную профильную вставку, компенсирующую износ отвала. Для ее изготовления можно использовать отвалы, непригодные к дальнейшему восстановлению, которые подлежат утилизации, а также трубы магистральных газопроводов соответствующего радиуса кривизны после их снятия с эксплуатации. Далее профильную вставку приваривают по ее периметру к восстанавливаемому отвалу, при этом сварочный шов располагают только с рабочей стороны поверхности отвала. Форма и размеры профильной вставки в каждом конкретном случае определяются в зависимости от величины износа отвала, а также с учетом того, чтобы закрепляющие ее сварочные швы располагались вне зоны интенсивного изнашивания отвала. Для приваривания вставки целесообразно использовать ручную электродуговую сварку и электроды для углеродистых сталей серии УОНИ.

Затем на поверхность профильной вставки и в зоне ожидаемого лучевидного износа отвала наносят износостойкий материал в виде пасты. При этом пасту наносят в виде валиков шириной 4…5 мм и толщиной 1,6…1,8 мм, которые располагают на расстоянии 20 мм друг от друга перпендикулярно перемещению почвы. Пасту готовят путем смешения следующих компонентов: порошок на основе железа типа ПР-180Х16Н8 ТУ 14-127-161-80 - 60…65%, борид титана - 25…28%, кобальт - 5…6%, клей БФ-2 - остальное. Предварительно порошок типа ПР-180Х16Н8 и борид титана измельчают до наноразмерного состояния с фракцией 15…20 нм, что приводит к существенному увеличению механических свойств данных материалов (в частности, их твердости и износостойкости). После нанесения пасту высушивают до затвердевания при температуре 80°С в течение 6…8 мин.

Наплавку армирующих валиков из износостойкого материала (расплавление пасты) осуществляют электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода. В результате расплавления пасты на поверхности профильной вставки и в зоне ожидаемого лучевидного износа отвала из компонентов пасты образуется армирующие валики высокой твердости и износостойкости. Использование при наплавке прямой полярности позволяет улучшить стабильность горения электрической дуги, что существенно повышает сплошность и качество наплавленных армирующих валиков. Наплавку ведут на следующих режимах: сила тока - 60…65 А, напряжение - 32…35 В, частота и амплитуда вибрации угольного электрода - 6…8 Гц и 3…4 мм соответственно. Высота полученных валиков в среднем составляет 0,7…0,8 мм, а их твердость - 78…80 HRC.

Благодаря тому что армирующие валики получают за счет расплавления пасты вибрирующим угольным электродом, они имеют минимальное выступание относительно поверхности основного металла отвала без его глубокого проплавления. Это способствует значительному снижению термического воздействия и уменьшению коробления восстанавливаемых и упрочняемых отвалов. Вследствие того что армирующие валики имеют в своем составе сверхтвердые керамические соединения, образующиеся из компонентов пасты при наплавке, восстановленные и упрочненные отвалы имеют высокие твердость и износостойкость в условиях интенсивного абразивного изнашивания. Использование в составе пасты кобальта способствует повышению ударной вязкости армирующих валиков. Вибрация угольного электрода в указанном диапазоне позволяет, с одной стороны, получить более прочные и плотные армирующие валики, а с другой - не ухудшить горение сварочной дуги, т.к. при увеличении вибрации электрода свыше 8 Гц дуга горит нестабильно. Все это приводит к существенному увеличению долговечности восстановленных и упрочненных отвалов корпусов плугов при их эксплуатации на почвах, обладающих высокой изнашивающей способностью (таблица).

Как видно из таблицы, предлагаемый способ восстановления и упрочнения отвалов корпусов плугов позволяет в среднем на 30% увеличить твердость армирующих валиков, наплавленных на восстанавливаемую область отвала. Износостойкость восстановленного и упрочненного отвала корпуса плуга в условиях интенсивного абразивного изнашивания увеличивается на 40%. В результате долговечность восстановленных и упрочненных отвалов корпусов плугов при их эксплуатации на почвах, обладающих высокой изнашивающей способностью, увеличивается в среднем в 1,3 раза.

Способ восстановления и упрочнения отвала корпуса плуга, включающий удаление изношенной части отвала, изготовление компенсирующей износ профильной вставки, ее приваривание с рабочей стороны поверхности отвала и наплавку в области восстановления армирующих валиков из износостойкого материала с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала, отличающийся тем, что в качестве износостойкого материала используют пасту, содержащую 60…65% порошка на основе железа типа ПР-180Х16Н8, 25…28% борида титана, 5…6% кобальта и клей БФ-2 - остальное, при этом пасту наносят на поверхность профильной вставки и в зону ожидаемого лучевидного износа прерывисто в виде валиков шириной 4…5 мм и толщиной 1,6…1,8 мм, высушивают до затвердевания при температуре 80°C в течение 6…8 мин, а наплавку осуществляют электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода, при этом сила тока составляет 60…65 А, напряжение - 32…35 В, частота и амплитуда вибрации угольного электрода - 6…8 Гц и 3…4 мм соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при наплавке под флюсом для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях горнорудного оборудования, работающего в условиях абразивного износа.

Изобретение относится к способу восстановления частично удаленного упрочненного ионным азотированием слоя стальной детали. Проводят электроэрозионное легирование графитовым электродом (ЦЭЭЛ) с энергией разряда, при которой зона термического влияния при легировании не превышает толщины остатка поверхностного слоя стальной детали, упрочненного упомянутым ионным азотированием.

Изобретение относится к инструменту для поворота частей вкладыша подшипникового узла, содержащего вкладыш, разделенный по меньшей мере на две части. Инструмент содержит приспособление, предназначенное для воздействия на одну из указанных по меньшей мере двух частей вкладыша и ее поворота и для поворота всех частей вкладыша подшипникового узла.

Изобретение относится к области металлургии, нефтяного машиностроения и ремонта подземного оборудования нефтяных скважин и может быть использовано для изготовления и ремонта (восстановления) насосно-компрессорных труб (НКТ).

Изобретение относится к восстановлению и ремонту приспособлений для закатки стеклянных банок жестяными крышками в домашних условиях. В месте облома вала на наружной поверхности неметаллического диска выполняют сквозное осевое отверстие диаметром не менее диаметра отверстия проушины поводка и диаметра отверстия на рукоятке.

Изобретение относится к способу восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД). Определяют линии ремонтного среза бандажных полок.

Изобретение относится к способу и устройству для защиты от коррозионного растрескивания сварной металлоконструкции. Способ включает заваривание приповерхностных трещин путем пошагового воздействия импульсом тока в зоне растягивающих остаточных сварочных напряжений и обжатие упомянутой зоны динамическими ударами.

Изобретение относится к способу восстановления изношенных рабочих органов почвообрабатывающих машин, имеющих лучевидный износ. Осуществляют двухслойную наплавку материалов различной твердости вдоль оси лучевидного износа.

Изобретение относится к области соединения металлов и может быть использовано при ремонте изготовленного из суперсплава компонента газотурбинного двигателя. Способ включает изъятие компонента из эксплуатации, удаление поврежденной части компонента для открытия ремонтируемой поверхности, покрытие ремонтируемой поверхности слоем порошка, включающим материал суперсплава и флюс, воздействие энергетическим лучом на часть поверхности сформированного слоя порошка для плавления выбранной части и образование структурированного первого слоя материала суперсплава, присоединенного к ремонтируемой поверхности и покрытого слоем шлака, удаление слоя шлака с первого слоя материала суперсплава, покрытие, по меньшей мере, первого слоя материала суперсплава дополнительным количеством упомянутого порошка, воздействие энергетического луча на дополнительное количество порошка для изготовления второго слоя материала суперсплава, присоединенного к первому слою и покрытого последующим слоем шлака, удаление последующего слоя шлака.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при восстановлении рабочей поверхности стенок кристаллизатора без его разборки. Способ включает очистку рабочей поверхности стенок кристаллизатора, дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и высокоскоростное газопламенное напыление на них жаропрочного износостойкого покрытия в виде механически активированного порошка cBN-Ni3Al-Si-C-Co-Y при следующем соотношении компонентов, мас.%: cBN 21-34, Ni3Al 37-40, Si 9-12, С 3-5, Со12-15,Y 5-7, начиная с глубины износа не менее 250-450 мкм, толщиной, не превышающей величину износа.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Лемех содержит плоский подкапывающий элемент, связанный с рамой посредством кронштейна.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к лемехам плугов. Лемех плуга содержит остов с полевым и бороздным обрезами, спинкой, режущей частью с лезвием и накладное долото, грани которого выполнены по периметру в виде параллелограмма.

Лемех // 2621915
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к лемехам плугов общего назначения. Лемех содержит основу, ограниченную по длине полевым и бороздным обрезами, а по ширине - спинкой с лезвием, и накладное выдвигающееся долото с передней и задней гранями.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Лемех плуга содержит остов с полевым и бороздным обрезами, спинку, режущую часть с лезвием и накладное долото.

Изобретение может быть использовано для упрочнения рабочих поверхностей почвообрабатывающих орудий сельскохозяйственных машин, эксплуатирующихся в условиях абразивного изнашивания.

Изобретение может быть использовано для восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин. В местах, подверженных наибольшему абразивному износу, наносят слой износостойкого материала.

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 области машиностроения, а именно к области обработки металлов резанием, и может быть использовано в трубном производстве. В способе операцию точения выполняют без разборки клети в два этапа, на первом этапе последовательно точат все дисковые ножи каждого ряда по периферии, на втором этапе производят подрезание торцов дисковых ножей, обеспечивающее точные расстояния между соседними ножами и заданное осевое смещение верхних ножей относительно нижних, при этом на всех этапах точение рабочих поверхностей ножей выполняют от режущих кромок с глубиной черновых переходов 0,1 мм, получистовых - 0,07 мм, чистовых - 0,03 мм, подачей 0,03-0,05 мм/об и скоростью резания 70-100 м/мин, а перед чистовой обработкой резцовые вставки заменяют на новые, Точение осуществляют резцами из сверхтвердых материалов на основе нитрида бора. Изобретение позволяет снизить трудоемкость операции восстановления дисковых ножей, выполняемой без разборки клети, в котором они работают, а также улучшить условия резания и повысить их качество. 1 з.п. ф-лы.
Наверх