Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния вопроса и задачи исследования 7
1.1 Конструктивно-технологические требования, предъявляемые к лемешно отвальным плугам общего назначения, условия эксплуатации и износ деталей 7
1.2 Технологические методы упрочнения и повышения износостойкости деталей плужных корпусов 20
1.3 Основные выводы и задачи исследования 28
2. Теоретическое обоснование методов снижения интенсивности изнашивания деталей плужных корпусов на основе оптимизации технологии прерывистой наплавки покрытий твердыми сплавами 30
2.1 Основные положения теории разрушения поверхностных слоев деталей при трении в абразивной среде 30
2.2 Закономерности изменения абразивных свойств почвы при трении деталей почвообрабатывающих машин с учетом особенностей структурного состояния, влияния ее механического состава и влажности 35
2.3 Методы снижения изнашивающей способности направленного потока почвы путем дифференцирования поверхностного трения и снижения связности абразивных частиц в контактном слое 51
3. Методика экспериментальных исследований, применяемое оборудование и приборы 61
3.1 Общая методика и структура исследования 61
3.2 Методы определения твердости основного и наплавленного металла 63
3.3 Методы компьютерного моделирования тепловых процессов при поиске рациональных режимов нанесения металлопокрытий 64
3.4 Методика полевых испытаний деталей плужных корпусов 67
4. Технологическое обеспечение рациональных параметров упрочнения несущей поверхности плужных корпусов прерывистой наплавкой покрытыми электродами 70
4.1 Технологические факторы управления качеством наплавки покрытий в режиме формирования одиночных валиков 70
4.2 Выбор рациональных технологий упрочнения быстроизнашиваемых поверхностей деталей с обоснованием характеристик твердости наплавленного слоя 82
4.3 Сравнительная оценка качества наплавки на основе моделирования тепловых процессов нагрева лемешной стали 93
5. Эксплуатационные испытания опытных деталей, обоснование эффективности разработанной технологии упрочнения и повышения износостойкости плужных корпусов с использованием наплавочных твердых сплавов 104
5.1 Подготовка опытных деталей для полевых испытаний 104
5.2 Анализ результатов полевых испытаний наплавленных деталей 107
5.3 Показатели эффективности разработанной технологии 120
Выводы и основные результаты 124
Список использованных источников 126
Приложения 137
- Технологические методы упрочнения и повышения износостойкости деталей плужных корпусов
- Методика полевых испытаний деталей плужных корпусов
- Выбор рациональных технологий упрочнения быстроизнашиваемых поверхностей деталей с обоснованием характеристик твердости наплавленного слоя
- Анализ результатов полевых испытаний наплавленных деталей
Введение к работе
Актуальность темы. В процессе эксплуатации почвообрабатывающих машин и агрегатов наиболее нагруженные поверхности деталей в результате трения в абразивной среде изменяют конструктивные параметры, технологические характеристики и служебные свойства. Ускоренное изнашивание рабочих поверхностей лемешно - отвальных плугов снижает качество обработки почвы, увеличивает тяговое сопротивление агрегатов, расход топлива и простои машин, связанные с периодической заменой изношенных деталей.
Под действием нормального давления и сдвигающего усилия при трении о плоскую или криволинейную поверхность клина происходит уплотнение, скалывание и перемещение почвы по рабочей поверхности корпуса плуга, что вызывает интенсивное разрушение поверхностных слоев металла.
На производство деталей плужных корпусов затрачиваются значительные объемы стального проката. Наряду с использованием специальных износостойких сталей, тенденции снижения скорости изнашивания поверхностей трения, оптимизации технологических затрат и обеспечения высокого качества обработки почвы обуславливают необходимость широкого применения наплавочных покрытий, образующих в структуре карбидные включения с повышенными прочностными свойствами при трении в абразивной среде.
При высокой стоимости наплавочных твердых сплавов, актуальной является разработка более совершенных технологий, обеспечивающих рациональное использование присадочных материалов и снижение перегрева основного металла в процессе упрочнения тонкостенных деталей плужных корпусов электродутовыми методами.
Диссертационная работа выполнена по плану аспирантской подготовки на кафедре технологии материалов и ремонта машин в ФГОУ ВПО "Брянская государственная сельскохозяйственная академия" в 2003 - 2006 годах и в соответствии с комплексной целевой программой по проблеме "Разработка ресурсо- и энергосберегающих технологических процессов производства
4 сельскохозяйственной продукции, технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники".
Цель исследования. Повышение эффективности поверхностного упрочнения деталей лемешно - отвальных плугов дуговой наплавкой твердыми сплавами путем совершенствования технологии и оптимизации режимов нанесения металлопокрытий.
Объект исследования; Технология поверхностного упрочнения деталей плужных корпусов с использованием сварочно-наплавочных электродов и порошковых сплавов с оценкой показателей качества наплавки быстроизнашиваемых поверхностей, включая нагрев основного металла.
Научная новизна:
метод повышения износостойкости деталей плужных корпусов дуговой наплавкой твердыми сплавами, снижающий интенсивность трения рабочих поверхностей, удельные затраты на материалы и расход запасных частей;
технологические критерии изменения абразивных свойств почвы методом дифференцирования интенсивности поверхностного трения и снижения связности абразивных частиц в контактном слое;
рациональные параметры упрочнения несущей поверхности плужных корпусов прерывистой наплавкой покрытыми электродами с присадкой порошкового сплава «Сормайт-1» на основе показателей твердости и моделирования тепловых процессов поверхностного нагрева металла;
- показатели интенсивности изнашивания упрочненных деталей ле
мешно - отвальных плугов по результатам полевых испытаний различных
вариантов наплавки плужных лемехов.
Практическая значимость работы. Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по технологии прерывистой наплавки быстроизнашиваемых деталей лемешно - отвальных плугов, обеспечивающей формирование геометрических и прочностных характеристик рабочих поверхностей с использованием твердых сплавов, в 2 - 3 раза снижаю-
5 щих интенсивность изнашивания плужных корпусов, расход электроэнергии и материалов.
Реализация результатов исследований. Полевые испытания упрочненных деталей плужных корпусов проводились в СПК "Красный Рог" По-чепского района Брянской области.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации были представлены:
на ежегодных научных конференциях Брянской государственной сельскохозяйственной академии в 2003-2007 годах;
XI Международной научно - практической конференции "Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин механизмов, оборудования, инструмента и технолопіческой оснастки от нано- до макроуровня", 14-17 апреля 2009 г., Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет и НПФ "Плазмацентр".
Основные положения выносимые на защиту:
на изменение абразивных свойств почвы, определяемых ее структурным состоянием, механическим составом и влажностью, оказывает влияние эффект поверхностного рыхления контактного слоя, снижающий интенсивность взаимодействия частиц при трении с основным металлом;
рациональное формирование геометрии наплавки быстроизнашиваемых поверхностей плужных корпусов твердыми сплавами с учетом динамического воздействия направленного потока почвы на клин обеспечивает снижение плотности контактного слоя почвы и скорость изнашивания деталей.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей, получено 2 патента РФ на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, выводов, списка использованных источников и приложений. Приведенный список источников содержит 102 наименования. Работа изложена на 136 страницах, содержит 68 рисунков, 21 таблицу, 4 приложения.
Технологические методы упрочнения и повышения износостойкости деталей плужных корпусов
Учитывая высокую интенсивность абразивного изнашивания деталей почвообрабатывающих машин, на производство запасных частей затрачиваются значительные объемы стального проката.
Для упрочнения быстроизнашиваемых деталей используют методы поверхностной закалки с нагревом токами высокой частоты, наплавку порошковыми сплавами ПГ-УС 25, ФБХ-6-2, ПГ-С 27, в т. ч. плазменную и газовым пламенем, совершенствуют основной материал деталей [9, 12, 14, 65, 78, 79, 81, 87, 88].
Восстановление деталей осуществляют преимущественно методами дуговой наплавки. На уровне поисковых исследований применяют процессы пайки и приклеивания твердых сплавов, металлокерамики, а также используют электроконтактный нагрев. Наиболее универсальными являются способы наплавки деталей электродами Т-590, порошковыми проволоками 1111-АН 125; ПП-Нп-80Х20РЗТ-Н-С-3,2; ПП-Нп-25Х5ФМС. В условиях трения в абразивной среде высоким сопротивлением изнашиванию обладают сплавы типа «Сормайт-1», образующие в структуре наплавленного слоя сложные железо-хромистые карбиды типа Fe3C»Cr3C2; (Fe»Cr)5C [14, 15] с повышенными прочностными свойствами.
Наплавка твердыми сплавами повышает износостойкость почвообрабатывающих деталей, изготовляемых из сталей 45, Л53, 60, Л65, 65Г в 1,2...1,5 раза и создает условия для самозатачивания режущих поверхностей. Высокая стоимость твердых наплавочных материалов снижает эффективность их применения, в том числе в связи с перегревом и образованием трещин, изменяющих сопротивление деталей ударным воздействиям [52].
Технология упрочнения деталей корпуса плуга посредством пайки с применением водородно-кислородного пламени [16, 17] и приклеивания на быстроизнашиваемых поверхностях керамических пластин в целом обеспечивает резкое повышение износостойкости упрочненных поверхностей. Как утверждают авторы, износостойкость лемехов при этом повышается в 4 — 5 раз. Однако, по нашему мнению, такие процессы упрочнения не являются технологичными, обладают малой производительностью, хотя и имеют права на существование при условиях их существенной доработки.
Применение керамики прерывистого расположения на носке или с лицевой стороны лезвия для упрочнения лемехов в условиях суглинистых почв повышает их износостойкость в 1,5 — 2,6 раза по сравнению с серийными лемехами и в 1,3 раза по сравнению с лемехами, упрочненными точечной наплавкой проволокой ПП-Нп-80Х20РЗТ-Н-С-3,2. При обработке каменистых почв использовать данный метод не рекомендуют. Упрочнение деталей керамическими материалами рекомендуется как для носка лемеха, так и пятки полевой доски и груди отвала [18].
Точечное упрочнение лезвий лемехов с применением электроконтактного нагрева приводит к образованию на однородном лезвии неоднородных участков, обладающих разной твердостью. Это обеспечивает их самозатачивание при эксплуатации с образованием зубчатой формы лезвия с учетом закалки обработанных зон для получения мартенситной структуры [19].
В Аксайском отделении «Сельхозтехники» сотрудниками Ростовского НИИ технологии машиностроения разработан и прошел испытания способ индукционной прерывистой наплавки твердыми сплавами по длине лезвия, что позволило в процессе изнашивания получить волнисто - ступенчатую форму самозатачивающего лезвия. Тяговое сопротивление плуга снижается на 8 - 14%, повышается устойчивость его работы и равномерность глубины вспашки.
Известно использование зубчатых лемехов с долотообразной формой зуба, работы по которым проводились в Челябинском и Харьковском институтах механизации сельского хозяйства. Применение зубчатых лемехов снижает тяговое сопротивление пахотного агрегата благодаря более интенсивному крошению почвенного пласта.
Для наплавки лемехов и отвалов известно использование шихты твердого сплава ВИСХОМ — 9, которую расплавляют дугой графитового электрода диаметром 10—12 мм при сварочном токе 200 — 240 А с дополнительными перемещениями торца электрода по ширине наплавляемой поверхности. Предварительный подогрев изделия и снижение скорости охлаждения после наплавки снижают возможность образования трещин. Расход твердых сплавов на 1 см" наплавляемой поверхности при толщине слоя до 1,5 мм — 1 г, а при толщине слоя 2,5 - 3 мм примерно 2 г. На 1 см" площади затрачивается соответственно от 0,1 до 0,2 мин и от 0,2 до 0,35 мин [9, 20].
По патенту [21] лемех изготавливают с рифленой поверхностью. Рифление на поверхности лемеха располагают под углом 3 - 5 к направлению движения.
Агротехнической задачей при этом является рыхление дна борозды путем частичной замены резания грунта ее сколом, в результате воздействия прерывистой поверхности режущей кромки [57]. Улучшается крошение пласта за счет возникновения дополнительных напряжений в пласте грунта под действием выступов; чередующих образование сжимающих и растягивающих напряжений: Снижается уплотнение почвы на дне борозды с формированием более рыхлых гребней.
Прерывистость наплавки и термоупрочнения поверхностей шаговым методом является наиболее развивающимся направлением, как средство энерго- и материалосбережения; снижающее перегрев поверхности деталей при их упрочнении.
Эффективным является прерывистое упрочнение лезвия лемеха износостойкими сплавами электродуговой наплавкой порошковой проволокой. По данным. Орлова Б.Н. [12] в ГСКТБ ПО «Одессапочвомаш» совместно с Институтом электросварки им: „Патона разработан технологический; процесс точечного упрочнения лезвий почвообрабатывающих машин, работающих в условиях абразивного изнашивания,: порошковой проволокой ГШ-Нп-80Х20РЗТ-Н-С-3,2.
Процесс упрочнения основан на макровкраплении твердого сплавапод действием: электрической дуги. Путем регулирования; глубины, высоты и частоты наплавки упрочняющих точек, а также соотношения твердости наплавленного и основного металла достигается высокая износостойкость и самозатачиваемость поверхности.
Наибольшее влияние на износостойкость наплавленного слоя оказывает присутствие в структуре карбидных включений повышенной прочности.
При использовании проволоки ПП - АН 170 для точечной наплавки лезвия при соотношении твердости 1,5:1 наплавленного и основного металла в процессе изнашивания образуется волнисто — ступенчатая форма режущей кромки, что улучшает условия резания почвы, ее крошение и снижает тяговое сопротивление пахотного агрегата.
Режимы горения дуги:
- поджиг дуги при медленной подаче порошковой проволоки с применением устройства поджига дуги;
- получение углубления и его заплавление при повышенных скоростях подачи проволоки;
- завершение формирования наплавленного участка.
Время наплавки одной точки составляет 1,8 — 2,0 с, наплавка лемеха осуществляется несколькими сварочными головками.
Институтом электросварки им. Патона АН УССР и ОФ ПКТИ «ГЯочво-маш» была спроектирована автоматическая линия точечного упрочнения лемехов с тактом — 22 с на лемех.
Режим точечного упрочнения приведен в таблице 1.4.
Наплавку точек ведут с перекрытием, в шахматном порядке при шаге наплавки меньше диаметра наплавляемой точки.
Методика полевых испытаний деталей плужных корпусов
Для сравнения износостойкости упрочненных деталей в эксплуатационных условиях [82, 83] по методу прерывистой наплавки твердыми сплавами при обработке песчаных и супесчаных почв использовали пахотные агрегаты на базе тракторов МТЗ - 82 с плугами ПЛН — 3 — 35.
В качестве показателя износостойкости принята наработка до предельного состояния при глубине вспашки 18 — 20 см, скорости агрегата 6 — 7 км/ч на полях СПК "Красный Рог" Почепского района Брянской области.
В процессе испытания деталей производили замеры поверхности плужных лемехов, что дало возможность оценить скорость изнашивания наплавленных деталей в условиях эксплуатации пахотных агрегатов. Отказ лемеха регламентировали4образованием лучевидного износа носка по длине носовой части лемеха. Лемеха выбраковывали при изменении длины в области лучевидного износа более 50 мм, определяемой с помощью штангенциркуля.
Плуги ПЛН - 3 - 35 с опытными лемехами использовали при осенней и весенней вспашке в течении четырех сезонов под зерновые культуры, а также многолетние травы после зерновых и клубневых культур на песчаных и супесчаных почвах.
Испытанию были подвергнуты варианты наплавленных лемехов и серийные детали без наплавки с целью проведения сравнительных испытаний по оценке наработки.
Лемеха взвешивались в состоянии поставки, после наплавки и после полевых испытаний, чем учитывали износ по потере массы выбракованных деталей.
В течении рабочей смены обрабатывалось поле площадью 4 - 6 га. За этот период оценивали износ лемехов через каждые 2 — 3 га с замером площади вспаханного поля и фотографированием картины изнашивания поверхности деталей с учетом определения характера воздействия почвы на несущую поверхность лемеха. Всего было испытано 50 лемехов, 8 отвалов и 8 полевых досок. По каждому варианту упрочнения поверхности лемеха испытанию подвергались по 5 опытных деталей.
Отвалы и полевые доски упрочнялись методом точечной наплавки. Во всех вариантах испытания шаг наплавки упрочняющих покрытий в направлении трения принят равным 30 мм.
Как показывает анализ методов оценки интенсивности изнашивания лемехов путем замера расстояния от базовой поверхности до линии режущей кромки по трем сечениям в области крепежных отверстий, а также расстояния от носка лемеха до первого крепежного отверстия, достоверная оценка линейного износа весьма затруднена по причине больших различий в интенсивности изнашивания поверхностей.
Это связано с тем, что давление почвы в зоне носка лемеха в 4,6 - 12,8 раза [6] больше, чем среднее давление в центральной и других областях. Таким образом, в зоне носка лемеха отмечается и наибольшая интенсивность изнашивания.
В области, примыкающей к полевому обрезу лемеха в условиях обработки песчаных и супесчаных почв образующийся лучевидный износ (рисунок 3.5), вектор которого направлен от носка лемеха к первому крепежному отверстию, ускоряет изнашивание лемеха с изменением геометрии носка вплоть до сквозного истирания.
Износостойкость других деталей плужных корпусов специально не фиксировали, а оценивали лишь картину воздействия абразивной среды при трении пахотного слоя.
Выбор рациональных технологий упрочнения быстроизнашиваемых поверхностей деталей с обоснованием характеристик твердости наплавленного слоя
При сварке и наплавке деталей покрытыми электродами происходит частичное разбавление металла шва и наплавляемого валика основным металлом детали. В связи с этим свойства наплавляемых слоев несколько отличаются от свойств исходных наплавочных материалов.
При наплавке твердыми сплавами это снижает твердость покрытия.
Наплавка покрытыми электродами благодаря универсальности и маневренности способа, а также простоте оборудования является наиболее распространенной при нанесении покрытий, отличающихся небольшой площадью поверхности.
Для целей наплавки находят применение высокопроизводительные электроды с железным порошком в покрытии, что увеличивает производительность и коэффициент наплавки в 1,3 — 1,5 раза.
Использование дополнительного присадочного металла при сварке и наплавке является весьма распространенным технологическим приемом, способствующим более эффективному использованию тепловой мощности дуги, экономии электроэнергии, повышению производительности и качества наплавки путем минимизации проплавлення и перегрева основного металла. Для этих целей при наплавке применяют дополнительный присадочный материал в виде металлических стержней, проволоки и порошкового материала [50,51,79].
Заполнение разделки перед сваркой, подача его в зону сварочной дуги или сварочной ванны расширяют технологические возможности в области снижения перегрева сварочной ванны и повышения производительности. Повышается стойкость металла наплавленного слоя против горячих и холодных трещин, увеличиваются возможности регулирования химического состава и свойств покрытий, изменяется доля основного металла в наплавленном слое, снижается глубина проплавлення деталей.
Для повышения твердости и износостойкости покрытий наиболее перспективно применение сыпучих материалов в виде металлического порошка определенной грануляции и химического состава [95, 96, 97].
Высокая степень легирования порошковых сплавов улучшает свойства покрытий, получаемых различными методами наплавки, напыления и припекания с помощью электроконтактного нагрева.
Известные и широко применяемые способы дозированной подачи металлических порошков в зону плавления [51 ] весьма сложны и требуют поддержания текучести этих материалов. Важным при этом является снижение технологических потерь порошков, обладающих высокой стоимостью. Применительно к наплавке покрытыми электродами за один проход наиболее перспективным является способ предварительной засыпки порошка на поверхность изделия.
Большая скорость нагрева и плавления порошкового присадочного материала по сравнению с материалом, имеющим сплошное сечение, увеличивает производительность и коэффициент наплавки, снижает перегрев металла, позволяет максимально снизить глубину проплавлення, что особенно важно при наплавке тонкостенных поверхностей, например, отвалов плужных корпусов.
Наплавка деталей производилась с предварительной засыпкой порошка в графитовую форму, последующим уплотнением слоя, что снижает возможность распыления частиц порошкового материала силами давления дуги.
Применение формы позволяет устранить при наплавке такие дефекты, как образование усадочной раковины при точечной наплавке. При этом формирование более плавной конфигурации поверхности наплавляемого слоя снижает уровень образования концентраторов напряжений при наплавке покрытий твердыми сплавами с высоким содержанием углерода и обеспечивает наплавку точек, имеющих одинаковую форму и размеры.
Применение порошкообразного материала в качестве дополнительного присадочного способствует снижению зоны термического влияния на основном металле, так как при наплавке слоев твердого сплава целесообразность увеличения зоны термического влияния с целью увеличения поверхности закалки основного металла практически отпадает.
Для снижения перемешивания электродного материала с основным металлом наплавляемой поверхности детали, уменьшения зоны термического влияния и перегрева основного металла в экспериментах использовался дополнительный присадочный материал «Сормайт-1» в виде гранулированного порошка осколочного типа, по существу представляющий собой легированный хромоникелевый чугун.
По сравнению с вольфрамокобальтовыми стеллитами «Сормайт-1» значительно дешевле и широко применяется в упрочнении режущих кромок деталей, особенно плужных лемехов наплавкой с нагревом ТВЧ [81].
Способность сплавов типа «Сормайтов» реагировать на термическую обработку, определяется их фазовым составом. Если при нагреве и последующим быстром охлаждении изменяется состав твердого раствора и выпадают карбиды, то твердость сплава при этом изменяется. Такие явления наблюдаются только в сплаве «Сормайт-2» химический состав (таблица 4.4) которого отличается от сплава «Сормайт-1» более низким содержанием хрома.
В сплаве «Сормайт-2» после закалки и последующего отпуска выпадает в дисперсном состоянии в основном карбиды хрома, которые располагаются по границам зерен основного твердого раствора. Это приводит к заметному повышению твердости и износостойкости [15].
Кобальтовые стеллиты типа В2К, ВЗК, содержащие кобальта свыше 50%, отличаются высокой теплостойкостью, обладают повышенной коррозионной стойкостью. Сормайты отличаются меньшим сопротивлением коррозии, но обладая существенно меньшей стоимостью, характеризуются высокой износостойкостью. Поэтому предпочтение на стадии выбора наплавочных материалов было отдано порошковым сормайтам.
В сравнении с износостойкостью высокомарганцовистой стали, износостойкость «Сормайтов» выше в 1,2 - 1,5 раза [15].
Принимая во внимание, что порошкообразный материал применяется в качестве дополнительного присадочного, а наплавленный слой при перемешивании двух сплавов получит другой химический состав, наиболее целесообразно использовать при наплавке сплав «Сормайт-1» с наиболее высокой твердостью без дополнительной термической обработки.
В работе при проведении экспериментальных исследований с дополнительной присадкой металлического порошка «Сормайт-1», в качестве основных электродов использовали:
- электроды Э50-УОНИ-13/55 с улучшенными сварочно-технологическими свойствами, предназначенные для сварки конструкционных сталей на постоянном токе обратной полярности;
- электроды Т-590 для наплавки покрытий высокой твердости, сварочным током прямой полярности, работающих в условиях абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками.
В сочетании этих материалов образуются твердые покрытия, которые представляют интерес с точки зрения их эффективности в условиях эксплуатации деталей плужных корпусов.
Наплавку валиков проволокой Нп-ЗОХГСА 01,6 мм в среде ССЬ применяли, как вариант сравнения, обеспечивающий повышение твердости наплавленного валика при более высокой скорости охлаждения относительно сварки покрытыми электродами.
Насыпка порошка в форму в качестве дополнительного присадочного металла способствует экранированию воздействия дуги прямого действия на основной металл, что снижает эффективную тепловую мощность дуги, введенную в изделие.
Технологические возможности дуговой наплавки расширяются при точечном формировании покрытий, при котором теплота в деталь вводится импульсно. Это позволяет регулировать процессы нагрева основного металла, объем сварочной ванны и проплавление поверхности детали.
Анализ результатов полевых испытаний наплавленных деталей
По данным полевых испытаний наплавленных деталей плужных корпусов зависимости интенсивности изнашивания на примере испытуемых лемехов при наработке до предельного состояния построены по средним значениям параметров пяти испытанных лемехов каждого из вариантов покрытий.
Для наглядности оценки результатов испытаний по фотографиям поверхности трения проводился анализ воздействия почвы на несущую поверхность испытуемой детали, изменяющего ее начальную геометрию.
Наработка деталей до предельного состояния, наплавленных сварочным электродом марки УОНИ - 13/55 типа Э 50 по ГОСТ 9467 — 75 и проволокой Нп — ЗОХГСА в среде ССЬ в сочетании с термоупрочнением металла шва и околошовной зоны в целом подтверждает ранее полученные результаты [22]. Как показывают данные, приведенные на рисунках 5.3 - 5.6, наработка лемехов до предельного состояния составила 18-20 га, что обусловлено недостаточной твердостью и износостойкостью наплавленных валиков в зоне носка лемеха. Ускоренное образование лучевидной формы изнашиваемой поверхности при отсутствии режима установившегося изнашивания наблюдается и при испытаниях серийных лемехов в состоянии поставки (рисунки 5.7-5.8). Во всех этих вариантах испытуемых деталей наблюдается динамика роста интенсивности изнашивания лемехов.
Варианты наплавки носка лемеха и несущей поверхности лезвия электродом Т - 590 характеризуются более стабильным режимом изнашивания, чему способствует сопротивление твердого сплава образованию лучевидного износа, а также эффект более интенсивного рыхления почвы при ее контактном воздействии, в том числе и в области образования прерывистой по длине режущей кромки (рисунок 5.9 — 5.10). По сравнению с поверхностью лемеха, наплавленной электродом Т - 590, поверхность, наплавленная электродом Э 50А оказалась в основном изношенной.
Замена электрода Э 50А на более твердые наплавочные материалы с карбидной составляющей в структуре сплава за счет точечной наплавки электродом Т - 590 по слою порошка «Сормайт-1» обеспечила увеличение наработки лемехов до 32 га (рисунок 5.11 - 5.16).
Причем после наработки 10 — 12 га наглядно видна стабилизация интенсивности трения — изнашивания на более низком уровне изменения линейных размеров.
Промежуточный вариант упрочнения (рисунок 5.17) лемехов путем наплавки электродом Э 50А по слою порошка «Сормайт-1», характеризуется уменьшенной твердостью покрытия, приведенной в разделе 4.2.
Как показали испытания полевых досок и отвалов плугов (рисунок 5.20), наплавленных электродом Т - 590 по слою «Сормайт-1», интенсивность изнашивания поверхности груди отвалов и пятки полевых досок в условиях обработки песчаных и супесчаных почв в сравнении с износом поверхности лемехов по выбраковочным показателям оказалась практически одинакова.
Акт полевых испытаний приведен в приложении 3.
