СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛЕМЕХОВ ПЛУГОВ Российский патент 2014 года по МПК B23P6/00 A01B15/04 B23K1/12 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, преимущественно к машинам для обработки почв и может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники.

Известен способ получения износостойких лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий, заключающийся в том, что с целью образования волнистости лезвий, ведущей к их самозатачиванию, более твердый металл располагают на гладкой поверхности лезвий прерывисто и параллельно режущей кромке с последущим ограничением зоны наплавки [А.С. СССР №461721, кл. A01B 15/04, опубл. в БИ №8, 1975 г.].

Однако при использовании данного способа лемех плуга имеет относительно низкую износостойкость, так как ненаплавленная часть лемеха изнашивается значительно быстрее наплавленных участков, в результате чего наплавляемый твердый сплав начинает выкрашиваться и обламываться.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления лемехов плугов, включающий выполнение на поверхности лезвия лемеха паза, заполнение его припоем, установку на припой металлокерамических пластин, нанесение дополнительного слоя припоя и флюса в место стыка пластин с вертикальной гранью паза. После этого каждую пластину нагревают до расплавления припоя и охлаждают лемех с пластинами в термоизоляционном сборнике. В качестве припоя используют припой марки Л63, в качестве флюса - флюс марки ФК-250. Нагрев пластин осуществляют водородно-кислородным пламенем при давлении газовой смеси 0,5 МПа и расстоянии от среза сопла горелки до поверхности пластин 50 мм [Патент РФ №2344913, кл. B23P 6/00, B23K 1/012, A01B 15/04, опубл. в БИ №3, 2009 г.].

Однако лемехи плугов, восстановленные данным способом, имеют низкую прочность сцепления между металлокерамическими пластинами и лезвием лемеха, вследствие чего восстановленные плуги при эксплуатации недолговечны. Кроме этого, производительность способа является низкой из-за необходимости нагрева каждой пластины в отдельности.

Задачей изобретения является повышение долговечности восстановленных лемехов плугов.

Техническим результатом изобретения является увеличение прочности сцепления металлокерамических пластин с лезвием лемеха плуга, а также повышение производительности способа.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что в известном способе восстановления лемехов плугов, включающем выполнение на поверхности лезвия лемеха паза, заполнение его припоем, установку на припой металлокерамических пластин, нанесение дополнительного слоя припоя и флюса в место стыка пластин с вертикальной гранью паза, нагрев лемеха с пластинами до расплавления припоя и охлаждение лемеха с пластинами, согласно изобретению в качестве припоя используют припой марки ПрАНКМц, в качестве флюса - флюс марки АН-340, нагрев пластин осуществляют индукционным способом с использованием токов высокой частоты, при этом лемех сначала нагревают до температуры 750…780°C с выдержкой в течение 3…5 мин, а затем до температуры 1100°C, при этом время нагрева составляет 1 мин на 1 мм толщины лемеха, а охлаждение лемеха с пластинами производят в песке, подогретом до температуры 120…140°C.

Способ осуществляют следующим образом.

Лемеха плугов, принимаемые на восстановление, должны отвечать следующим требованиям: их следует очистить от загрязнений до состояния, обеспечивающего возможность осмотра и выявления дефектов; толщина основы изношенного лемеха в зоне расположения отверстий под болты - не менее 8 мм; ширина изношенного лемеха, определяемая с тыльной (нерабочей) стороны как расстояние от спинки до затылочной фаски - не менее 100 мм.

Вначале на поверхности лезвия лемеха выполняют паз глубиной 1,5…2,0 мм. Данную операцию выполняют на вертикально-фрезерном станке типа 6М12П. Затем в подготовленный паз через равные промежутки укладывают припой марки ПрАНКМц и наносят флюс марки АН-340. Припой ПрАНКМц содержит 92,5…96,7% меди, 3…4% никеля, 1,5…2,5% марганца, 0,4…0,6% алюминия и около 0,2% кремния. Температура плавления припоя составляет 1020…1050°C. После этого производят установку металлокерамических пластин марки ТН-20 или Т15К6. Затем в место стыка каждой пластины с вертикальной гранью паза наносят дополнительный слой припоя и флюса.

Далее осуществляют нагрев пластин и восстанавливаемого лемеха плуга индукционным способом с использованием токов высокой частоты. При этом лемех сначала нагревают до температуры 750…780°C с выдержкой в течение 3…5 мин, а затем до температуры 1100°C. Время нагрева составляет 1 мин на 1 мм толщины лемеха, лемех выдерживают до тех пор, пока не произойдет полного расплавления припоя.

Затем производят охлаждение восстанавливаемого лемеха с металлокерамическими пластинами в песке, подогретом до температуры 120…140°C.

Результаты сравнительных испытаний предлагаемого способа и прототипа приведены в таблице.

Показатели Прототип Предлагаемый способ 1. Прочность сцепления металлокерамических пластин с лезвием лемеха плуга, МПа 50 65 2. Время, затраченное на восстановленние лемеха, мин 50 25 3. Долговечность восстановленного лемеха, % 100 150

Как видно из таблицы, предлагаемый способ восстановления лемехов плугов позволяет на 30% увеличить прочность сцепление металлокерамических пластин с лезвием лемеха плуга и в 2 раза уменьшить время, затрачиваемое на восстановление. Все это приводит к тому, что долговечность восстановленных лемехов увеличивается не менее чем в 1,5 раза.

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники. На поверхности лезвия лемеха выполняют паз и заполняют его припоем. Устанавливают на припой металлокерамические пластины. В место стыка пластин с вертикальной гранью паза наносят дополнительный слой припоя и флюса. Используют припой марки ПрАНКМц и флюс марки АН-340. Нагревают сборку индукционным методом с использованием токов высокой частоты сначала до температуры 750…780°C с выдержкой в течение 3…5 мин, а затем до температуры 1100°C. Время нагрева составляет 1 мин на 1 мм толщины лемеха. Охлаждение лемеха с металлокерамическими пластинами производят в песке, подогретом до температуры 120…140°C. Способ позволяет увеличить прочность сцепление металлокерамических пластин с лезвием лемеха плуга и уменьшить время, затрачиваемое на его восстановление. 1 табл.

Способ восстановления лемехов плугов, включающий создание на поверхности лезвия лемеха паза и его заполнение припоем, установку на припой металлокерамических пластин, нанесение дополнительного слоя припоя и флюса в место стыка пластин с вертикальной гранью паза, нагрев лемеха с металлокерамическими пластинами до расплавления припоя и охлаждение, отличающийся тем, что используют припой марки ПрАНКМц и флюс марки АН-340, при этом нагрев лемеха с металлокерамическими пластинами осуществляют индукционным методом с использованием токов высокой частоты, до температуры 750…780°C с выдержкой в течение 3…5 мин, а затем до температуры 1100°C, при этом время нагрева составляет 1 мин на 1 мм толщины лемеха, а охлаждение лемеха с металлокерамическими пластинами производят в песке, подогретом до температуры 120…140°C.