СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН Российский патент 2004 года по МПК B23P6/00 

Предлагаемое изобретение относится к способам восстановления и упрочнения изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано главным образом при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов.

Известен способ восстановления дисковых рабочих органов почвообрабатывающих машин (а.с. 1301605 МКИ В 23 К 9/04, В 22 Р 6/00), включающий удаление изношенной рабочей части детали проточкой, изготовление новой рабочей части в виде кольцевого элемента из стали марки 65Г с разрезом, внутренний диаметр которого больше наружного диаметра проточенного диска. Готовый кольцевой элемент приваривают к диску и производят заточку рабочей части восстановленной детали на заданной ширине.

Недостатками этого способа является использование для восстановления элементов из дорогостоящей марганцовистой стали марки 65 Г, высокая трудоемкость и нетехнологичность процесса. Применение этого способа не обеспечивает повышения износостойкости рабочего органа.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, по которому у выбракованных лап изношенную часть лезвия срезают газопламенным резаком. Вместо отрезанной части лезвия изготавливают стальную профильную пластину из стали марки 65Г. Ее предварительно прихватывают к лапе в трех точках ручной электродуговой сваркой. Затем пластину приваривают сплошным швом на установке для автоматической электродуговой сварки под слоем флюса. Лапы с приваренными пластинами подвергают газопламенному напылению износостойкими металлическими порошками. Порошок ПГ-12Н-3 напыляют на пластину с нижней стороны, что обеспечивает получение самозатачивающего лезвия (Журнал “Техника в сельском хозяйстве” 1986, № 8, с.51-52 - прототип).

Однако процесс удаления изношенной части лезвия газопламенной резкой влечет за собой выгорание легирующих элементов и углерода, вызывая тем самым изменение структуры стали, изменение формы и деформацию детали, усложняется операция сварки угловой пластины с лапой, требуется последующая механическая и термическая обработка, что увеличивает трудоемкость и стоимость восстановления. Так же одним из недостатков является то, что не достигается повышение износостойкости восстанавливаемой детали.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение технических характеристик детали, а именно повышение ее износостойкости за счет улучшения структуры стали восстанавливаемой детали.

Поставленная задача достигается в способе восстановления лап культиваторов почвообрабатывающих машин, включающем удаление изношенной рабочей части, изготовление новой рабочей части в виде угловой пластины и сварку с восстанавливаемой деталью, где согласно изобретению перед сваркой угловую пластину затачивают, изношенную часть детали удаляют шлифовальным отрезным кругом, угловую пластину изготавливают из низкоуглеродистой стали, а перед свариванием с восстанавливаемой деталью проводят упрочнение угловой пластины электролизным борированием.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе удаление изношенной рабочей части детали осуществляется шлифовальным отрезным кругом. При этом не допускается перегрев, деформация детали, не происходит изменение структуры стали, что в последующем обеспечивает высокое качество сварного шва при соединение угловой пластины с деталью.

Наличие в предлагаемом способе “новизны” доказывается тем, что существующие способы ремонта являются трудоемкими и нетехнологичными и предназначены лишь для восстановления первоначальных технических и служебных характеристик. Предлагаемый способ восстановления технологичен, благодаря применению недефицитной, дешевой, с хорошей свариваемостью низкоуглеродистой стали, а благодаря операции электролизного борирования позволяет повысить служебные характеристики (технические) за счет упрочнения рабочей поверхности, увеличения ее износостойкости, ресурса и долговечности.

На фиг.1 представлена угловая пластина, изогнутая по форме детали подготовленной лапы; на фиг.2 - угловая пластина после сварки с деталью.

Способ осуществляется следующим образом. У выбракованных лап изношенную часть лезвия срезают шлифовальным отрезным кругом при помощи угловой шлифовальной машины. Для восстановления лап культиваторов используют угловые пластины 2, изготовленные из низкоуглеродистой стали. После предварительной изоляции приварочной кромки пластину 2 подвергают электролизному борированию. После химико-термического упрочнения угловую пластину приваривают к восстанавливаемой лапе 1 ручной электродуговой сваркой.

Пример. Изношенную часть лезвия лапы культиватора КП-4 удаляют шлифовальным отрезным кругом A24SBF по ГОСТ 23182-78 при помощи угловой шлифовальной машины МШУ-2-230. Угловую пластину изготавливают путем изгиба под углом 65° полосовой стали марки Ст 3 шириной 20 мм и толщиной 5 мм при помощи кривошипно-механического пресса КД 2128 К. Режущую кромку пластины затачивают под углом i=12° на универсально-заточном станке 3Д642Е. После предварительной изоляции приварочной кромки путем покрытия гальванической медью угловую пластину подвергают электролизному борированию. В качестве борсодержащего расплава используют шлак, содержащий следующие компоненты, мас.%: Na₂B₄O₇-56; В₂O₃-16; К₂СО₃-16; Na₂SiO₃-7; K₂ZrF₆-5.

Режимы борирования:

Температура расплава, °С 850-950

Плотность тока, А/см² 0,2-0,3

Время выдержки, ч 2-2,5

Глубина слоя, мм 0,3-0,35

Твердость HRC 58-62

После завершения борирования поверхность пластины покрыта слоем застывшего шлака, для его отделения угловую пластину опускают в ванну с водой. Упрочненную заготовку приваривают к восстанавливаемой детали сплошным швом ручной электродуговой сваркой электродами марки Э-42А ⊘ 4 мм при силе сварочного тока 180 А.

Эксплуатационные испытания восстановленных и одновременно упрочненных лап культиваторов показали, что их износостойкость возросла в 2-3 раза по сравнению с серийными деталями, подвергающимся закалке и отпуску.

Таким образом, применение способа восстановления позволяет не только восстановить форму и размеры изношенной детали, но и упрочнить рабочую поверхность за счет введения в технологический процесс операции электролизного борирования, а так же значительно снизить себестоимость ремонта детали, благодаря использованию более дешевой, недефицитной, не склонной к трещинообразованию и с хорошей свариваемостью низкоуглеродистой стали. Кроме того, удаление изношенной части лапы шлифовальным отрезным кругом позволяет создать более благоприятные условия при сварке угловой пластины с восстанавливаемой деталью, что повышает технологичность процесса восстановления.

Изобретение относится к способам восстановления и упрочнения изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано главным образом при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. В способе восстановления лап культиваторов почвообрабатывающих машин перед сваркой угловую пластину затачивают, изношенную часть детали удаляют шлифовальным отрезным кругом, угловую пластину изготавливают из низкоуглеродистой стали, а перед свариванием с восстанавливаемой деталью проводят упрочнение угловой пластины электролизным борированием. Обеспечивается повышение технических характеристик детали, а именно, повышение ее износостойкости. 2 ил.

Способ восстановления лап культиваторов почвообрабатывающих машин, включающий удаление изношенной рабочей части, изготовление новой рабочей части в виде угловой пластины и сварку с восстанавливаемой деталью, отличающийся тем, что перед сваркой угловую пластину затачивают, изношенную часть детали удаляют шлифовальным отрезным кругом, угловую пластину изготавливают из низкоуглеродистой стали, а перед свариванием с восстанавливаемой деталью проводят упрочнение угловой пластины электролизным борированием.