автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Восстановление и упрочнение режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих и землеройных машин намораживанием на заготовку

о \,л' "

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗНлСТЗЛ И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУЕШЖИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУСС1-С1''111 ЛГРАРЕзЛ ТЕШЧсШЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

кардаш николай Вячеславов.«

621.791.92:С51.3.СС2

ВОССТАНОВЛЕНИЕ И УПРОЧНЕНИЕ РЕВУЩИХ ЭПШШОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТНВАВДИХ И ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН НАШРАЯИВАНИЕМ НА. ЗАГОТОВКУ

Специальность 05.20.G3 - эксплуатация,восстановление

и ремонт сельскохозяйственной техники

дассергацяя кз оо-:с:<Э1п:с у-:.

кандидата техЕгческкл н£;г-

М И К С К

- 1994

Работа выполнена ш кафедре "Ремонт машин" Белорусского аграрного технического университета

Научный руководитель -кандидат технических наук, доцент

биш1 г.ф.

Официальные оппоненты: член-корреспондент /ДБ,доктор технических наук, главный научный сотрудник ИТГЛО АНБ ДОРОНКИН II.II.

кандидат технических наук,заведующий лабораторией "Износостойких покрытий" шдаш анб Л.ПЛШИЩШ

Ведущая организация - концерн "БЕЛЛГРОИЩ?

оащда состоится " ^ " "-юня 1994г. в ^ ч.

на заседании Специализированного Совота К 120,84.02 при Белорусском аграрном технической университете

Отзывы на автореферат диссертации (в двух экзомшщран),заверенные печатью, просигл направить по адресу:

220608 .г.Минск,проспект Ф.Скор;пш,99,БЛТУ

■-;.:сссртацией ыоано ознакомиться в библиотеке ушш....... л'зта

Автореферат разослан " ^ ^ " ^оя 1994г.

си. 1с:,1Л1:з;;р0ва1Ш0Г0 Совета, технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Согласно концепции раз-ития технического сервиса в АПК на период до 2005 года ремонтам заводам необходимо наращивать объемы изготовления и вое ста-;овления наиболее дефицитных запасных частей. Решение данной за- . зчи возможно на основе разработки и внедрения эффективных тех-гологических процессов.

Особенно актуальный является поиск технических решений,наловленных на разработку технологий упрочнения и восстановления де-■алей рабочих органов почвообрабатывающих и землеройных юшн.

Из-за сложной формы и кон^изэдации режущей части, для мно-Ч1Х деталей рабочих органов не разработано эффективных техноло-"ачеоких способов повышения их долговечности,

В этой связи изыскание и разработка технололш воостановле-шя и ущ)очнения деталей рабочих органов повоообрабатывагащнх и юшеройных шшин является актуальной задачей.

Работа выполнялась согласно государственной программы 1К1ГГ ш 1986-1990гг. 0.51,11.:"Разработать и освоить прогрессивные детоды организации,технологические процессы и оборудование,обес-ючивающие повышение уровня использования,технического обслужи-зания,ремонта цракторов,автомобилей,сельскохозяйственных шин I восстановления изношенных деталей.

Цель работы. Разработать технологии восстановления и уцрочнешя реаупщх элементов рабочих органов почвообра-¡атывающах и землеройных ыашин наращиванием износостойких аплэвов намораживанием на заготовку» ;

Научная новизна. Предложен новый способ изготовления биметаллических изделий намораживанием на заготовку [а.с.1416266), обеспечивающий повышение прочности соединения наращиваемого износостойкого сплава с металлом заготовки.

Обоснован механизм взаимодействия износостойкого расплавленного сплава с поверхностью заготовки, покрытой, слоем защитного флвса,и разработана методика расчета оптимальных параметров и р'енимов технологического процесса намораживания.на заготовку.

Разработана методика расчета максимальной скорости подъема уровня расплавленного износостойкого сплава в системе заготовка-флюс-г-^ "ЧЗ-Ф-Р), цри которой обеспечивается полное -

ние защитного слоя флюса с наращиваемой'поверхности заготовки.

Установлена взаимосвязь ыевду параметрами технологического процесса и физико-механическими свойствами износостойких сплавов, намороженных на заготовку.

Выявлены особенности цроцвсса активации вертикально расположенных поверхностей заготовки, обоснованы значения оптимальных технологических температур флюсования и влияние добавок першан-ганата калия на активность боратных флюсов.

Предложен состав флюса(а,с. 1459126), позволяющий повысить прочность сцепления биметаллического соединения в результате исключения шлаковых включений в зоне сплавления наращиваемого сплава с заготовкой за счет снижения вязкости флюса в технологическом интервале температур.

Практическая ценное! ь., Экспериментально проверены технические решения наращивания износостойких материалов намораживанием на заготовку цри упрочнении и восстановлении лап культиваторов,лап машин для внесения ККУ, сошников и черенковых ноней сеялок,зубьев борон, экскаваторов и баровых машин.

Разработаны технологические рекомендации по упрочнению и восстановлению режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих и землеройных машин наращиванием износостойких сплавов наморааиванием на заготовку.

Реализация рекомендаций в производственных условия?: позволяет изготавливать детали с биметаллической режущей частью, долговечность которых в 2...3 раза выше серийных.

Реализация результатов работы. Рекомендации по упрочнению и восстановлению почворежущих элементов наплавкой намораживанием на заготовку одобрена к внедрении Центральным научно-исследовательским институтом технологии уточнения,восстановления и изготовления деталей (1ЩИТУШД ). '

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях црофессорско-преподавательского состава и аспирантов БИМСХ в 1985...1990гг., республиканской научно-технической конференции "Технологические процессы, оборудование для упрочнения деталей машин,инструмента и технологической оснастки",-Гомель, октябрь 1985г.; Всесоюзной научно-технической конференции "Актуальные проблемы повышения технического уровня сельско- ••■■ хозяйственных машин", -Москва.январь 1987г.; Всесоюзной научно-практической конференщшпВосс-оНо^ :зш:е изношенных деталей машин",- Рига, сентябрь 1987г.; XXII семинаре по диффузионному на-

сшцению и защитным покрытиям,—Ворошиловград,сентябрь 1988г.; отраслевом семинаре "Современные методы сварки,наплавки и восста-новлешш деталей судовых средств и подъемно-транспортных механизмов"-Клайпеда, май 1990г.

Публикации. По результатам исследований имеется 12 публикаций.

Объем- работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов,приложений и списка литературы; изложена на 169 странищх машинописного текста,содеркит 52 рисунка , 21 таблицу, список литературы из 101 наименования.

СОДЕРМШЕ РАБОМ

Во введении обосновывается актуальность теш, цель исследования и приводятся основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту.

В первой главе "Состояние вопроса и задачи исследования " изложен анализ причин утраты работоспособности режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих и землеройных машин, интенсивности, характера и величины износа режущей части. Утрата работоспособности режущей части- рабочих органов происходит, как правило , вследствие абразивного изнашивания и сопровождается уменьшением размеров и изменением исходной Форш. Сравнительны}! анализ известных технических решений повышения ресурса режущих элементов показал,что перспективным направлением является цришнение рабочих органов с биметаллической рабочей частью. Основной металл обеспечивает прочность, а наращиваемый твердый сплав абразивную износостойкость.

Реализация таких свойств при изготовлении биметаллических режущих элементов предполагает выполнение определенных требований. Во-первых, требуется обеспечить прочное соединение износостойких сплавов о металлом детали. Во-вторых необходимо- достичь высокого уровня фазино-механических свойств износостойких сплавов, наращиваемых на поверхность заготовки.

Обосновывается,что реализовать указанные требования возможно с использованием и:., :6а намораживания на заготовку.Схема намораетвания на заготовку показана на рис.1

3 4 5

Рис Л, Схема намораживания на заготовку;

1 - изношенный зуб,

2 - форма, 3- раали-'

веяный ковш} 4- рас-

плавленный присадочный сплав, 5- защитный флюс

Несмотря на универсальность и относительную простоту идеи осуществления технологии намораживания на заготовку при восстановлении и упрочнении режущих элементов, ее распространение сдерживается. Отсутствуют данные, о влиянии параметров и режимов технологического процесса на обеспечение прочного оплавления износостойкого сплава с заготовкой, особенностях намораживания слоя толщиной менее 7 ым при малых объемах наращиваемого сплава. Недостаточно изучен процесс активации наращиваемой поверхности, отсутствуют данные об условиях и особенностях флюсования вертикальных поверхностей заготовки, скорости подъема уровня расплавленного сплава по поверхности заготовки при заполнении формы

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе сформулированы оледующие задачи исследования:

1. Исследовать технологические параметры и режимы процесса наращивания износостойких сплавов намораживанием на заготовку, определить их оптимальные значения.

2. Па основании теоретических и экспериментальных исследований изучить механизм взаимодействия наращиваемого сплава с офлюсованной поверхностью заготовки . в .системе 3-Ф-Р

3. Исследовать особенности процесса активации вертикально расположенных поверхностей-заготовки, интервал технологических температур флюсования и активность боратных флюсов.

4. Исследовать физико-механические и эксплуатационные свойства оплавов,намороженных на заготот™, и изучить работоспособность восстановленных деталей рабочих органов.

5. Разработать технологические рекомендации по упрочнению и восстановлению ренущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих и землеройных г,и шин намораживанием износостойких сплавов на заготовку.

Во второй главе "Теоретические и технологические предпосылки получения биметаллического соединения при наращивании износостойких сплавов намораживанием па заготовку" изложен анализ требований к реализации прочного биметаллического соединения.

Результатом монолитного сплавления является образование металлических связей мевду износостойким сплавом и заготовкой. Возникновение связи требует наличие физически чистой поверхности заготовки и достинение смачивания расплавленным металлом наращиваемой поверхности.Подготовка заготовки осуществляется в виде термической и фязико-хишческой активации (очистки от оксидных пленок и технологических загрязнений).

Нагрев заготовки в условиях свободного доступа воздуха технологично и производительно осуществлять токаш высокой частоты. Очистка поверхности заготовки от оксидов и технологических загрязнений , защита от окисления и обезуглераживания достигается флюсованием. Процесс намораживания на заготовку начинается о заполнения расплавленным сплавом зазора меаду, нагретой офлюсованной поверхностью детали и стенкой формы. Контактирование расплавленного сплава о поверхностью заготовки осуществляется через слой разделяющего их флюса. Сближению металлических поверхностей заготовки и сплава будут противодействовать сила вязкого трения и адгезия флюса о поверхностью заготовки .Противодействие слоя флюса сближению расплавленного металла с наращиваемой поверхностью приводит к образованию щелевого зазора в системе заготовка-флюс-раоплав при начальном контакте и его развитию при подъеме уровня ванны расплава в форме.При этом уровень ванны нидкого сплава будет располагаться выше уровня контакта металлических поверхностей. По мере подъема уровня расплава в форме происходит вытеснение защитного слоя флюса из щелевого зазора.

Изучение конфигурации вытесняемого олоя флюса в системе за готовка-флюо-ра оплав показало,что образуемый щелевой зазор монно рассматривать как капиллярный канал. Схема геометрических характеристик системы 3-Ф-Р к расчету скорости вытеснения флюса показана'на рис.2..

г

а

Рис.2.Схема к раечету скорости вытеснения флюса 1-заготовка; 2-Слой флюса; 3-расплавленный металл; 4-форма; а-толщина защитного слоя флюса; И-глубина зазора; К-радиус канала; 6-угол смачивания; р^-плотности флюса и металла

Щелевой зазор в первом цриближении можно рассматривать как капиллярный канал между двумя параллельными плоскостями(одна поверхность заготовки, другая - пограничный слой расплава). В общем случае на вытесняемый из канала флюс действует подъемная сила, постоянная по величине и направленная вверх и оилы сопротивления, препятствующие движению.

К факторам, способствующим вытеснению флюса относятся положительное капиллярное давление ( 7к ) и давление,. оказываемое выталкивающей силой ( Ра ) (Закон Архимеда).

К факторам,цреяятствующим вытеснению флюса, относится сила ( Гг ), внутреннего ггрения(вязкости).

В условиях установившегося стабилизированного ламинарного истечения флюса из щелевого зазора подъемная сила уравновешивается силой сопротивления, в таком случае движение флюса происходит равномерно. Уравнение движения определится из- условия,что сумма приложенных сил равна нулю.

При'ламинарном истечении флюса распределение местных сно- • роотей .подчиняется параболическому закону. Скорость движения фдюса в лг^" "очке щелевого зазора можно представить в виде

Рк *Ра-Рг = 0

(I)

^■тг-зг^-"' - с2>

гце - вязкость флюса, Па^с;

С| - ширина щелевого зазора, м; Ар

- градиент давления в движущемся флюсе вязкостью Г]_ , Из соотношения (2) средняя скорость движения флюса

Щ \ с/

(з)

Для расчета скорости движения флюса принят соответствующий закон изменения 1радиента давления в щелевом зазоре

dP дР

с учетом ¿р^р^^^-рр и цри условии,что зазор мезду поверхностью заготовки и пограничным слоем расплава равномерный

где К - высота щелевого зазора, м.

После подстановки в формулу(5) значений рк , рв , рг получаем

откуда уравнение движения вытесняемого флюса представляет собой неприведенное полное квадратное уравнение вида

Решением этого уравнения является

лрьи\1(48цЬ)г+4(аЗрЛк)(8бй>$&*4а%рдЬ) (8)

1де Ь- высота щелевого зазора, и;

л_р- разность плотности флюса и жидкого присадочного ошхава, хг/м3;

плотность флюса, кг/м3; /\ - гидравлический коэффициент трения; Я - гидравлический радиуо,ы. б - поверхностное, натяжение флюса, Н/м; 0-. угол смачивания флюсом поверхности заготовки, трад; й - ширина щелевого зазора,м.

Уравнение (8) может иопользоваться для расчетов максимальной скосрости подъема уровня раошшва по поверхности заготовки, при которой возможно обеспечение полного вытеснения флюса с наплавляемой поверхности.

В третьей главе '"Методика экспериментальных иооледований" изложены общая и частные методики исследований. Они включают методику исследований технологических параметров цроцвсса намораживания на заготовку; темпера турно-временных характеристик процесса активации поверхности заготовки; прочности оцепления в биметаллических изделиях; исследования, факторов, влияющих, на прочность оцепления в биметаллических изделиях; исследование физико-механических и основных характеристик работоспособности намороженных на заготовку износостойких сплавов; стендовых и эксплуатационных испытаний восстановленных режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих и землеройных шшн. .

Экспериментальные исследования цроводштоь в лабораториях кафедры ремонта машин БИМСХ, в учхозе им .Фрунзе, объектах ПО Ленмелиорация, ОКБ ВНИИШ1, ВШИЗЕМШШ.

Термический анализ процесса намораживания проводили о помощью термопар типа БР5/ВР20.Приемником термо-э.д.с. олужил осциллограф Ю 4144. Запись показаний велась на фотобуш1у.

Исследования прочности сцзпления между заготовкой и намороженным сплавом проводили по методу нормального отрыва согласно ГОСТ 1497-84.

Исследование структуры цроводили методами оптической микроскопии. Испытания на твердость и микротвердосгь проводили прямыми статическими методами по ГОСТ 23677-79, ГОСТ 9450-76 Испытания на ударную вязкость проводили по методу Шэрпи.

Фазовый.состав износостойка/, чаплавок оцределили способом ренггеноотруктурного когерентного анализа.

Лабораторные исследования износостойкости режущих элементов рабочих органов,восстановленных намораживанием на заготовку, проводили на установке, разработанной и изготовленной на кафед- -ре ремонта машин ШМСХ.

Эксплуатационные сравнительные испытания проводили по црограыме и методике, разработанной совместно о ■ ОКБ ВНШГиМ.

В четвертой главе "Результаты исследований и их анализ" приведены результаты экспериментальных исследований.

При изучении параметров и режимов процесса намораживания' установлено,что на прочность сцепления наращиваемого металла с заготовкой оказывают влияние следующие факторы: температура перегрева износостойкого сплава и активации заготовки, состав флюса и термо-временной интервал его активного действия; вязкость флюса и его способность предохранять от повторного окисления вертикально расположенную офлюсованную поверхность заготовки; расположение поверхности заготовки, к потоку металла,'заполнявшего форму,и скорость вытеснения защитного слоя фпЬса(скорость подъема уровня металла в фэрме) с поверхности заготовки.

Активацию осуществляли нагревом и флюсованием поверхности заготовки. Применение флюса состава 60 дао.ч. В20д и 40 мас.ч. Яв^А07 показало,что расплавы боратов обеспечивают очистку и защиту поверхности заготовки(сталь 45 ) при температурах флюсования 1073...1273 К, хорошо смачивают отальные поверхности и активно растворяют оксиды железа, практически не взаимодействуя с неощгсленными поверхностями.

Установлено,что активность боратного флюса зависит от температуры и длительности цроцесса. Определена термовременная зависимость параметров и режимов процесса активации(рис.з)

\ ч

\Х

N

Рис.3 Термовременная зависимость параметров и регш;..ов процесса 1 активапии

18 18 Т,<!

Линия на графике отображает координаты точек,имеющих минимально допустимые значения характеристик процесса акшвации.

Исследования толщины слоя флюса, удерживающегося на вертикально расположенной поверхности заготовки, показали,что боратный флюс защищает заготовку от окисления в интервале температур 1123...1273 К. Минимальная толщина защитного олоя флюса составляет 0,34...0,42 мы,что является достаточным для предохранения .-заготовки от повторного окисления.

Определена вязкость флюса в интервале 1023...1273 К(рио,4)

Ц.Пос 5

4 з

2

Н

1023 1073 1123 м73 1223 т,к

Рис.4 Изменение вязкости флюса от температуры флюсования.

Установлено,что защитные свойства флюса обеспечиваются при вязкости большей I Па*с. Цри меньшей вязкости наблюдали интенсивное уменьшение толщины слоя флюса на вертикально расположенных поверхностях заготовки. На отдельных участках происходит нарушение оплошности покрытия.

Цри вязкости флюса более 2 Па-С возможно неполное отделение слоя флюса о поверхности заготовки. В таком случае цроиоходит наращивание металла на слой флюса, что приводит к снижению прочности сцепления в биметаллическом соединении.

Исследования боратных флюсов показали,чго они недостаточно-активны по отношению к высоколегированным металлам при наличии окиолов хрома, марганца, никеля.

Изучена возможность повышения акгивнооти боратных флюсов оистеми в20д - Ма^Оу добавками пер-.и кг-- и?, V: калия КМп04

Добавки КМп04 в боратный флюс в количестве 2...9 иэо,%

-Ю-

обеспечивают качественное флюоование при меньшем .термическом воздействии на металл заготовки, улучшают отделяемость защитного флюса, позволяют исключить частицы шлака в намороженном сплава.

Установлено,что при намораживании на заготовку вытеснение защитного флюса расплавленным металлом, заполняющим полость формы, должно осуществляться цри скоростях подъема уровня ванны расплава 0,05...0,15 м/с. При этом-достигается непрерывное последовательное вытеснение защитного слоя флюса о поверхности заготовки. Расплавленный металл вступает в контакт с очищенной поверхностью и при их взаимодействии образуется монолитное биметаллическое соединение.

Изучение прочности сцепления биметаллических соединений показало,что монолитность оплавления достигается при технологических температурах активации, обеспечивающих вязкость флюса в интервале 1,2,..1,5 Па-с и перегрева расплавленного присадочного сплава 100... 150 К.

Установлено,что прочность сцепления намороженных сплавов с заготовкой находится на уровне значений предела црочности на растяжение наращиваемых материалов. Высокая прочность предполагает,что основу связи сплава с заготовкой обеспечивают силы межатомного взаимодействия.

В результате.микроструктурного и фазового анализа, исследованиями микроструктуры установлено наличие металлических,карбидных и боридных <J03 в сплавах,намороженных на заготовку. Износостойкие сплавы ПГ-С1, ПГ-С27,ПГ-ФБХ-2-6, ПГ-ИТС-01 представляют собой высоколегированные белые чугуны, структура которых характеризуется наличием избыточных карбидов типа МдС, %с2 » и raiia Mj>B и Г'®4' ДРВДЭ^м сплавам высо-

кую износостойкость. Наличие пластичных фаз (феррита oC-Fe ) и аустенита у -Fe являющихся матрицзй, обеспечивает закрепление твердых фаз и снижает хрупкость намороженных сплавов.

Исследования зоны сплавления показали,что Гранина раздела между заготовкой и намороженным сплавом отсутствует. Зона оплавления биметаллического соединения состоит из совокупности пограничных объемов металла заготовки и износостойкого сплава. Третьего материала между ниш, которым может быть оксидная пленка, флюс или шик,на выявлено. В микроструктуре переходной зоны сплавления вцделены пять характерных зон. Зона I - заэв-тектическая, состоит из первичш... карбидов и карбидной эвтектики. Зона П - эвтектическая,представляет собой карбидную эвтен-

тику ледебуридного характера с выраженной ориентацией структуры в нацравлении теплоотвода, Зона Ш - доэвтекгическая, характеризуется наличием твердого раствора(легироваиного аустенита) и карбидной эвтектики. Зона 1У - граничная, тонкая полоска легированного ауотенита. Зона У - металл заготовки, феррит и перлит с признаками перегрева.

Проведены комплексные исследования физико -механических и служебных свойств износостойких сплавов, рекомендуемых наращивании намораживанием на заготовку (табл.1).

Таблица I

Физико-механические свойства сплавов

Материал ! образцов | Твердость, нксэ ! Ударная, ! ВЯЗКОСЕЬ Г кДдЛг ! Прочность ! сцепления, Г МПа ! Коэффициент ! относительно! ! износостойкое

У30Х28Н4С4 53,0 ' 53,2 236,4 • 6,9 .

(С-1)

У40Х28Н2С2ВМ 58,3 63,5 265,4 , 7,2

(С-27)

(ФБХ-6-2) 61,3 31,3 187,5 8,4

(ИТС-01) 51,1 45,7 200,9 5,1

Результаты измерений твердости показали,что наращивание намораживанием на заготовку позволяет реализовать потенциальные возможности сплавов по уровню твердости. Износостойкие сплавы, намороженные .на заготовку, имеют твердость не ниже значений ' указанных в ГОСТ 21443-75.

Ударноя вязкость оплавов С-1,С-27,ИТС-01 удовлетворяет условиям эксплуатации деталей цри абразивном изнашивании с динамическими нагрузками. Сплав ФБХ-6-2 может быть использован для деталей, работающих в образивной среде без ударных нагрузок.

Результаты проведенных исследований овойств оплавов С-1, С-27, ФБХ-6-2,ИТС-01 позволяют рекомендовать их для упрочнения и восстановления режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих: и землеройных щшга.

Экспериментальные партии деталей прошли проверку в эксплуатационных ^аловиях.

Исследовали износостойкость лап культиваторов(тип ?, тип 6-1-6), лап шпшн длл внесения ЗКУ(УШНЮ628); сошников сеялки СЗУ-3,6; зубьев экснаваторовОЩ -202А,ЭТЦ-258,ЭТР-134).

Эксплуатационные испытания показали,что относительная абразивная износоотойкость деталей, упрочненных и восстановленных намораживанием на заготовку, в 1,8...3,5 раза выше серийных рабочих органов. Коэффициент износостойкости намороженных режущих элементов по применяемым сплавам соответственно равен :С1-1,8... 2,5; С27-2,0.*.2,5; ФБХ-6-2 2,2...3,5; ИТС-Ч)1-1,7...1,9.

Впято-й главе "Технологические рекомендации и эффективность применения способа намораживания на заготовку" излояены требования к технологии плавки износостойких сплавов; активации поверхности заготовки; наращиванию деталей намораживанием износостойких сплавов; контролю качества биметаллического изделия; технологической планировке участка.

Технология уцрочнения и восстановления режущих элементов рабочих органов землеройных и почвообрабатывающих машин методом намораживания на заготовку может быть рекомендована для поверхностного и" объемного упрочнения деталей износостойкими материалами, а также возобновления работоспособности изношенных режущих элементов путем воостановления деталям первоначальной формы и размеров.

Себестоимость упрочнения и восстановления составляет, как правило, не более 20.*.30# стоимости новых деталей. Это свидетельствует об экономической целесообразности применения способа намораживания на заготовку.

Центральным научно-исследовательским институтом технологии уцрочнения, восстановления и изготовления деталей одобрены и предложены ремонтного производству. "Рекомендации по упрочнению и восстановлению почворежущих элементов наплавкой намораживанием".

обще вывода

I. Анализ ремонтного фонда показал,что стандартные режущие элементы рабочих органов почвообрабатывающих и землеройных машин подтваргаптся интенсивному абразивному изнашиванию и требуют частой замены. Детали .достигшие предельного соотояния в ррп'г-гтьтате изнашивания режущей части, как правило,ее— крепе&ную и стержневую части без существующих изменений. Повышение ресурса, режущей части может быть обеспечено уцроч-

нениеы и восстановлением о применением наращивания износостойких сплавов намораживанием на заготовку.

2. На основании аналитического и экспериментального исследа ваний наращивания расплавленного металла на офлюсованную поверхность заготовки обоснованы и подтверждении технологические предпосылки получения монолитного сплавления црисадочного сплавг о заготовкой, основу которых составляют налачие фазвческо чисто! поверхности заготовки, смачивание наращиваемой поверхности . расплавом и оптимальный интервал технологических температур намораживания.

3. Разработанный способ изготовления биметаллических изделий намораживанием на заготовку (а.с. №1416266), позволяет повысить прочность сцепления износостойкого сплава с наращиваемой поверхностью заготовки в результате оцределения интервала оптимальных технологических температур, обеспечивающих вязкость флюса 1,2.. .2 Па'с, ориентации поверхности заготовки под углом 0...850 к потоку металла и заполнения формы со скоростью подъема уровня расплава в пределах 0,05...0,15 м/с..'

4. Получены теоретические зависимости для расчета максимальной скорости движения флюса по наращиваемой поверхности заготовки при заполнении формы с ^учетом заданных параметров процесса и свойств участвующих в нем веществ.

5. Определена термовременная зависимость параметров и режимов процесса активации наращиваемой поверхности заготовки. Установлены интервал 1123...1273 К предпочтительных технологических температур активации и технологический интервал вязкости флюса (защитного слоя) 2.. .1,2 Па*с.

6. Разработан состав флюса (а.с. $1459126), содержащий • компоненты в'следующем соотношении, тс.%Яа^07 -36...39,

55...59, КМпО^ - 2...3,позволяющий повысить прочность сцепления биметаллического соединения в результате исключения шлаковых включений в зоне сплавления наращиваемого сплава с заготовкой за счет снижения температуры начала активного действия на 30.-..80 К и вязкости флюса в технологическом интервале температур.

7. Исследования макро- и микроструктуры,микротвердости зоны сплавления износостойкого сплава с заготовкой,показали, что структура.сплавов .01,С27,ИТС-01, ФБХ-6-2 характеризуется

избыточных карбидов,боридов и эвтектики ^ - ...азы с высокодисперсными карбидами. Микротвердость карбидов 8,0...18,1 ГПа, матрицы 3,2...6,2 ГЯа.

8. Рентгеноструктурниы анализом установлено,что высокую твердость и износостойкость намороженным сплавам цридаег наличие в структуре избыточных карбидов Ге3С , СГ3С2, СгуСд и боридов Сг^В, СгВ4.

9. Стендовые и эксплуатационные испытания режущих элементов рабочих органов восстановленных и упрочненных намораживанием на заготовку показали,что изнооостойкость деталей наращиваемых сплавом ПГ-С1 увеличилась в 1,8...2,6 раза; ПГ-С27 в 2,0...2,5 раза, ПГ-4>БХ-6-2 в 2,2...3,5 раза, 1ГМ1ТС-01 в 1,7.,.1,9 раза.

10. Структура, твердость,ударная вязкость,абразивная износостойкость наращиваемых намораживанием сплавов С1,С27,ИТС-01, ФБХ-6-2 удовлетворяет требованиям,предъявляемым к биметаллическим рабочим органам, работающим" в условиях абразивного изнашивания и подверженных действию ударных нагрузок, и позволяет рекомендовать их к использованию.

11. Реализация разработанных технологических рекомендаций по упрочнению и восстановлению режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих и землеройных машин наращиванием износостойких сплавов намораживанием на заготовку позволяет увеличить износостойкость деталей в 1,8...3,5 раза выше серийных. Затраты на повышение ресурса режущих элементов -составляют 20...30^ стоимости новых деталей.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих статьях:

1. Технология восстановления рыхли тельных зубьев культиваторов КПС-4 наплавкой намораживанием на заготовку /Тезисы докл Всесоюзной научно-технической конференции: "Актуальные проблемы повышения технического уровня сельскохозяйственных машин". -У : ВДОХОМ, 1986. -С. 133-134(Соавтор Анисковач Г.И.)

2. Почворежущий элемент УШГ-00628-упрочненный наплавкой износостойкого сплава методом намораживания.-Мн. : ЦЩИНТИ, 1987. -2с. (Соавтор Бе теня Г.Ф.).

3. Лапа КЧ-5,1 упрочненная наплавкой износостойкого сплава методом намораживания -Мн. : ЦНИИНТЛ,1987 - 2с( Соавтор БетсняТ.Ф.)'.

4. Упрочнение и восстановление почворежущих р^—^ов наплавкой намораживанием /Тезисы докл Всесоюзной научно-технической конференции: "Восстановление изношенных деталей уяшн"

-М.: Агро НИЙТЭШТО, 1987, -с 31-32 (Соавтор Бетеня Г.Ф.).

5. Сценарий киносюжета "Эффект намораживания" киножурнала "Сельское хозяйство Белоруссии" ЯЗ -Мн: Белорусьфильм, 1987-12с.(Соавтор Бетеня Г,Ф.).

6. Нанесение износостойких покрытий при упрочнении и восс-тановленш почвореаущих элементов наплавкой наыораживашеэд/Тези-сы докл XXII семинар по диффузионному насыщению и защитным покрытиям - Ворошиловград, 1988 -о 25-26.(Соавтор Бетеня Г.Ф.)

7. Исследование физико- механических .свойств износостойких сплавов,наплавленных намораживанием на заготовку/Восстановление и упрочнение сельскохозяйственной техники. Сборник научных трудов,Горки, 1989, -о 31-34,(Соавтор Анискович Н.И.).

8. Сущность и особенности технологии наращивания износостойких сплавов намораживанием на' заготовку /Сборник научных трудов ЦНИЙМЭСХ -Мн. :1990, о 21-23.(Соавтор Бетеня Г.Ф.)

9. К воцрооу выбора флюса для наплавки намораживанием /Прогрессивные методы ремонта машин.Сборник научных трудов. Горки, 1991г, -с.21-23 (Соавтор Бетеня Г.Ф,) .

10. Рекомендации по упрочнению и восстановлению почворежу-щих элементов наплавкой намораживанием, .ПХШЙТИ, М. : 1991- 30с. (Соавтор Бетеня Г.Ф.)

11. Способ изготовления биметаллических изделий намораживанием на заготовку - А.С.Щ416262 Б.И. №30,1988 ( в соавторстве)

12. Флюс - .А.с. $1459126 » 1988, ДСП. ('в соавторстве)