Технология восстановления и упрочнения лемехов плугов металлокерамическими пластинами

• Автор: Гончаренко, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследований

1.1 Анализ износов лемехов плугов.

1.2 Анализ способов восстановления и упрочнения лемехов плугов

1.3 Пайка как перспективный способ восстановления лемехов плугов

1.3.1 Классификация способов пайки

1.3.2 Использование водороднокислородного пламени для пайки

1.4 Материалы, применяемые при пайке металлокерамики к лемеху плуга.

1.5 Выводы и задачи исследований.

2 Теоретическое обоснование прочности паяных соединений при использовании водороднокислородного пламени
2.1 Особенности напряженного состояния в паяном шве
2.2 Максимальные касательные напряжения в паяном шве.
2.3 Анализ распределения напряжений
2.4. Выводы
3 Методики экспериментальных исследований.
3.1 Программа исследований.
3.2 Методика исследований
3.3 Оборудование и материалы для проведения исследований.
3.4 Методика определения коэффициента трения металлокерамики о почву.
3.5 Методика определения смачивания поверхности материалов припоями по краевому углу и площади растекания
3.6 Методика определения заполнения зазора припоем.
3.7 Методика контроля прочности сцепления покрытия.
3.8 Методика испытаний на усилие разрыва и сдвига, спаянных образцов
3.9 Методика проведения полнофакторного эксперимента.
3. Методика коррозионных испытаний
3. Методика оценки скрытых дефектов в паяном шве
3. Методика определения абразивной износостойкости металлокерамических пластин в лабораторных условиях
3. Методика эксплуатационных испытаний
4 Результаты экспериментального исследования
4.1 Результаты исследований прочности паяных соединений металлокерамикалемех
4.2 Результаты исследований по определению коэффициента трения металлокерамики о почву
4.3 Исследование смачивания материалов припоями по краевому углу и площади растекания.
4.4 Исследования прочности сцепления металлокерамических пластин
4.4.1 Испытания термоциклирование.
4.4.2 Испытания спаянных образцов на усилие разрыва и сдвига
4.5 Результаты коррозионных испытаний.
4.6 Оценка скрытых дефектов в паяном шве
4.7 Исследования абразивной износостойкости металлокерамических пластин в лабораторных условиях
4.8 Эксплуатационные испытания
4.9 Выводы
5 Технологический процесс и его техникоэкономическая эффективность
5.1 Технический процесс восстановления лемехов плугов с применением водороднокислородным пламени.
5.2 Экономическая эффективность восстановления лемехов плугов
5.3 Выводы
Общие выводы
Список литературы


Получаемые покрытия имеют твердость НС-. Этот способ рекомендуется применять для упрочнения лезвий лап культиваторов и лемехов. Основным недостатком газопламенного способа [] является низкая износостойкость применяемых материалов. При ручной дуговой наплавке применяют электроды ЭН-ИТС-0,1, Т-0, Т-0, ЦН- и получают покрытия твердостью НЯС-. Дуговую наплавку применяют для упрочнения режущих кромок лап культиваторов, лемехов, для упрочнения нижней части полевой доски, при восстановлении изношенных отвалов плугов. Основным недостатком дугового способа [] является высокая вероятность получения некачественного покрытия. ГСКТБ ПО “Одессапочвомаш” совместно с Институтом электросварки им. Е.О. Патона разработан технологический процесс точечного упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих машин, работающих в условиях абразивного изнашивания, порошковой проволокой ПП-Нп-ХРЗТ-Н-С-3,2. Процесс основан на макровкраплении твердого сплава под воздействием электрической дуги. Путем регулирования глубины, высоты и частоты наплавки точек упрочнения, а также соотношения твердостей наплавленных участков и основного металла, достигается оптимальная износостойкость и самозатачиваемость []. Основным недостатком данного способа [] является возникновение термической деформации. Индукционная наплавка лезвий лемехов и лап культиваторов производится с помощью ТВЧ. Шихту, состоящую из смеси порошка твердого сплава и флюса наносят на наплавляемую поверхность. Затем деталь вместе с шихтой нагревают ТВЧ до полного расплавления шихты. По данным работы [4] наибольшей износостойкостью при индукционной наплавке обладает сплав ПГ-С-УС-. Основной недостаток способа [] - высокая себестоимость. Наплавка «намораживанием» (погружением в расплав) позволяет получать покрытия с наибольшей, среди вышеназванных способов, износостойкостью при использовании сплава ФБХ-6-2 [3]. Этот способ характеризуется меньшей энергоемкостью, чем индукционная и плазменная наплавка и высокой производительностью. Технология позволяет одновременно наносить различные по толщине (до 2,5 мм) слои на сложные по конструкции поверхности. Основной недостаток способа [] - плохая сцепляемость покрытия с основным материалом. Следует отметить, что износостойкость сплавов ПГС и ФБХ обеспечивается карбидами дефицитного хрома, содержание которого в этих сплавах достигает - %. Технология плазменной наплавки характеризуется невысокой энергоемкостью, возможностью получать достаточно толстые (до 4 мм) слои, наносить твердый сплав полосами, ширина которых определяется диаметром плазматрона []. Наплавка производится, как правило, по всей длине лезвия лемеха и в большинстве случаев с тыльной стороны. Тыльная наплавка лезвия была внедрена на заводах отрасли для предотвращения отрицательного влияния затылочной фаски и обеспечения самозатачивания лемеха. Теория самозатачивания двухслойных лезвий [, ] регламентирует твердость, толщину слоев и их соотношение, что должно обеспечивать воспроизведение исходного профиля и сохранение его остроты по мере изнашивания в процессе эксплуатации почворежущих деталей. Однако, в процессе эксплуатации выяснилось, что самозатачивание наблюдается лишь в отдельных случаях при определенных условиях пахоты [,,,]. В целом, внедрение наплавки привело к увеличению ресурса лемехов, в среднем в 1,5 раза, за счет повышения износостойкости режущей части. Поэтому значительное количество исследований было направлено на повышение ресурса лемехов за счет локального поверхностного упрочнения наиболее изнашиваемых зон (носок лемеха) износостойкими покрытиями [3-6,9,-,]. Восстановленные плужные лемеха должны отвечать следующим требованиям: отклонение размеров по ширине не должно превышать 5 мм, а по длине - мм; поверхность лемеха должна быть ровной, без трещин. Допускается коробление его спинки до 2 мм, а лезвия (выпуклость над рабочей поверхностью) - до 4 мм; лезвие и носок - для работы на суглинистых и глинистых почвах - наплавляют твердым износостойким сплавом «Сормайт» с его тыльной стороны.