СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ТЕХНИКИ, ИМЕЮЩИХ СЛОЖНУЮ ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ГЕОМЕТРИЮ ИЗНОСА
METHOD OF RECONDITIONING TILLAGE EQUIPMENT WORKING TOOLS WITH COMPLEX SHAPE

Изобретение относится к области сварочного производства и ремонта машин, в частности к восстановлению деталей почвообрабатывающих машин, работающих в условиях абразивного изнашивания и имеющих износы сложной пространственной формы.
Известен способ широкослойной наплавки под слоем флюса плоских поверхностей изделий, утративших свои геометрические размеры, при котором используется лежачий пластинчатый электрод с дополнительной присадкой [1].
Способ не может быть применим при наплавке поверхностей со сложной пространственной геометрией износа (например, когда этот износ представляет собой лучевидную форму в горизонтальной плоскости и полуэллипсоид в вертикальном сечении), вследствие трудностей формирования шихтовых материалов для последующей наплавки. Кроме того, при наплавке криволинейных поверхностей отсутствует возможность получения необходимой толщины наплавленного материала за один цикл наплавочной операции.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ восстановления и упрочнения плужного лемеха с лучевидным износом, который предусматривает наплавку двух слоев металла различной твердости, когда первый обеспечивает пластичность, а второй - абразивную износостойкость контактирующей с почвой поверхности [2].
Недостатками прототипа являются необходимость в неоднократных проходах для устранения износа и обеспечения износостойкости рабочей части изделия; высокая вероятность коробления; трудности технологического плана при устранении износа с остаточной толщиной рабочего элемента менее 2 мм; сложности при восстановлении деталей со сквозным протиранием; невысокая производительность.
Техническим результатом изобретения является возобновление ресурса детали, утраченного вследствие появления износа сложной пространственной формы, путем заплавления дефектного участка электродуговой наплавкой по предварительно уложенному в изношенную область электродному материалу, который отличается повышенной износостойкостью и отвечает эксплуатационным требованиям к рабочей поверхности.
Указанный технический результат изобретения достигается заплавкой изношенной области, имеющей сложную пространственную геометрию, электродуговым ручным или полуавтоматическим способом по заранее уложенному электродному материалу в этот объем. Наплавленный материал должен иметь объем металла, который компенсирует потери от изнашивания.
Заявленный способ осуществляется за счет следующих факторов. Производится укладка электродов для ручной сварки или наплавки в область износа с максимально возможным его заполнением. Количество, диаметр и длина электродов определяются пространственной геометрией износа. Последующее воздействие на подготовленный к восстановлению участок сварочной дугой позволяет осуществлять заплавку его за один проход и при наличии сквозных протираний (В случае значительных величин сквозных отверстий рекомендуется использовать графитовые подкладки). Для обеспечения износостойких свойств наплавленного металла необходимо введение в состав укладываемого электродного материала электродов, обеспечивающих высокую твердость наплавленного слоя. Причем электродные материалы, обеспечивающие высокую износостойкость, должны быть расположены на поверхности.
Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что восстановление обеспечивается наплавкой за один проход; возможна заплавка участков износа со сквозным протиранием и остаточной толщиной детали менее 2 мм, а также применение электродов, обеспечивающих высокую износостойкость поверхности, в составе электродного материала укладки при отсутствии коробления изделия. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «новизна».
Известные технические решения подразумевают заплавку изношенной области лежачим электродом, либо многопроходную заплавку ручной дуговой сваркой, нанесением двух слоев или более отличающихся своими механическими свойствами, что отсутствует в предлагаемом способе и позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличия».
На фиг.1 предоставлен участок рабочего органа с лучевидным износом, где 1 - область лучевидного износа; 2 - лучевидная форма износа в горизонтальной плоскости; 3 - форма износа в виде полуэллипса в вертикальной плоскости; 4 - электроды, уложенные в изношенную часть; 5 - наплавочный электрод (сечение А-А изображено в масштабе 1:1).
На фиг.2 представлена восстановленная деталь, где 6 - заплавленный участок.
Осуществление данного способа поясняется на примере восстановления изношенного лемеха плуга 1 отечественного производства марки П-702. Перед заплавкой производится укладка в изношенную область 2, 3 электродов 4. Диаметр электродов, их длина и количество определяются пространственной конфигурацией области износа. Заплавка осуществляется ручной дуговой сваркой электродом 5 серии УОНИ диаметром 5 мм с силой сварочного тока J=180…200 A за один проход. В качестве электродов укладки применимы любые электроды с малоуглеродистыми стержнями. Для повышения износостойкости поверхности контакта применялись электроды для износостойкой наплавки Т-590 в чередовании с малоуглеродистыми. Восстановленная область 6 должна максимально копировать поверхность рабочего элемента.
Источники информации
1. Патент RU 2179913 С1. Способ широкослойной наплавки [текст] / Путилин В.Г., Николаенко М.Р., Абрашин А.В., Коряжкин В.В., опубл. 27.02.2002.
2. Патент RU 2370351 С1, Способ восстановления и упрочнения плужных лемехов устранения лучевидного износа двухслойной наплавкой [текст] / Михальченков A.M., Тюрева А.А., Козарез И.В., Комогорцев В.Ф., опубл. 20.10.2009, БИ №29.