Андриянов Ю.В. - Лауреат Премии им. Николаева Г.А.
Наиболее нагруженными поверхностями почвообрабатывающих плугов являются их рабочие органы (лемехи). Причиной их преждевременного отказа является ускоренное абразивное изнашивание, обусловленное взаимодействием с твердыми частицами, содержащимися в почве. В связи с этим появляется потребность в их упрочнении для продления срока службы, что обуславливает актуальность данной работы.
В рамках курсового проекта была разработана технология упрочнения трапецеидального лемеха с помощью наплавки его нижней и носовой части. В отличии от других видов лемехов трапецеидальный наиболее склонен к абразивному изнашиванию, но зато более прост в изготовлении, что делает процесс его упрочнения экономически выгодным.В качестве основного материала лемеха была выбрана сталь 10кп.
Для упрочнения поверхности лемеха использовали способ полностью механизированной дуговой наплавки в среде защитных газов с применением дополнительной присадки. Данный способ имеет ряд преимуществ.
1) За счет дополнительной присадки повышается не только производительность, но и снижается тепловложение за счет необходимости плавления дополнительной присадки, что существенно отличает данный способ от наплавки под флюсом
2) Также данный способ обеспечивает возможность визуального контроля наплавляемого металла в процессе наплавки
3) После наплавки не образуется шлаковая корка, которая требует последующих дополнительных операций очистки валика перед наплавлением следующего, что сокращает время производства
4) В отличии от ручной дуговой наплавки и дуговой частично механизированной наплавкой в среде защитных газов качество шва не зависит от квалификации сварщика.
Базовая технология поверхностного упрочнения лемехов заключается в наплавке электродами марки сормайт. Предлагается заменить данный способ на полностью механизированную наплавку в среде защитных газов с дополнительной присадкой. Сравнивая данные способы наплавки по производительности можно сделать вывод, что технология полностью механизированной наплавки в среде защитных газов с дополнительной присадкой снижает время производства лемеха на 50 минут, что соответствует примерно 15%.
Для реализации данной технологии была разработана специальная оснастка.
Перед наплавкой лемех укладывается в специальную матрицу, в которой он фиксируется 3-мя прижимами. Прижимы крепятся на матрице с помощью винтов, а сама матрица устанавливается на специальный вращательный манипулятор и крепится к нему болтами.
Для осуществления наплавки была выбрана специальная сварочная колонна, на которую крепится параллельно 2 катушки с электродной и присадочной проволокой одинакового химического состава и диаметра.
Процесс наплавки заключался в следующем.
После закрепления лемеха в матрице производилась многослойная наплавка на поверхность лемеха по указанной схеме.
Перед каждым последующим валиком осуществлялся предварительный подогрев на 120 градусов
Наплавка проводилась проволокой CASTOLIN EUTETIC DO*390N диаметром 1,6 мм в среде защитного газа, которая представляла собой смесь 97,5% аргона и 2,5% углекислого газа.
После наплавки нижнего слоя, с помощью манипулятора осуществляется разворот лемеха для дальнейшей наплавки его носовой части.
Наплавка носовой части лемеха производилась в 4 прохода той же проволокой и в том же защитном газе, предварительный подогрев использовался только перед первым проходом.
Разработанная технология, как уже было отмечено выше, позволяет ускорить процесс упрочнения рабочих частей лемеха на 15%, что способствует существенному росту производительности данного изделия.