RU2241586C1 - Method for restoring parts of cultivating machines - Google Patents

Abstract

FIELD: processes for restoring and strengthening worn parts with use of welding, mainly restoration of working organs of cultivating machines, particularly of cultivator foots.

SUBSTANCE: method for restoring cultivator foots of cultivating machines comprises steps of sharpening angular plate before welding; removing worn portion of part by means of grinding cut-off disc; making angular plate of low-carbon steel; before welding angular plate to restored part, strengthening angular part by electrolytic boronizing.

EFFECT: improved technical characteristics of part, especially its wear resistance.

1 ex, 2 dwg

Description

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.The present invention relates to methods for the restoration and hardening of worn parts using welding and can be used mainly in the restoration of the working bodies of tillage machines, mainly the paws of cultivators.

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.A known method of restoring disk working bodies of tillage machines (AS 1301605 MKI B 23 K 9/04, B 22 P 6/00), including the removal of a worn working part of the part with a groove, the manufacture of a new working part in the form of an annular element of steel grade 65G with a cut, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the machined disk. The finished ring element is welded to the disk and the working part of the restored part is sharpened at a given width.

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.The disadvantages of this method is the use for the recovery of elements from expensive manganese steel grade 65 G, high complexity and low technological process. The application of this method does not provide increased wear resistance of the working body.

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).Closest to the proposed method is a method in which the rejected paws worn part of the blade is cut with a flame torch. Instead of the cut off part of the blade, a steel profile plate is made of steel grade 65G. It is pre-grabbed to the paw at three points by manual arc welding. Then the plate is welded with a continuous seam on the installation for automatic electric arc welding under a flux layer. Paws with welded plates are subjected to flame spraying with wear-resistant metal powders. The PG-12N-3 powder is sprayed onto the plate from the lower side, which ensures the production of a self-sharpening blade (Journal "Engineering in Agriculture" 1986, No. 8, pp. 51-52 - prototype).

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.However, the process of removing the worn part of the blade by flame cutting entails the burning of alloying elements and carbon, thereby causing a change in the structure of steel, a change in the shape and deformation of the part, the operation of welding a corner plate with a paw is complicated, and subsequent mechanical and heat treatment is required, which increases labor intensity and cost recovery. Also, one of the disadvantages is that the increase in the wear resistance of the restored part is not achieved.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение технических характеристик детали, а именно повышение ее износостойкости за счет улучшения структуры стали восстанавливаемой детали.The technical task of the proposed invention is to increase the technical characteristics of the part, namely increasing its wear resistance by improving the steel structure of the restored part.

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.The problem is achieved in a method of restoring the paws of cultivators of tillage machines, including removing a worn working part, manufacturing a new working part in the form of an angle plate and welding with a restored part, where according to the invention, the angle plate is sharpened before welding, the worn part of the part is removed with a grinding cutting wheel, the corner plate made of low carbon steel, and before welding with the restored part, the angular plate is hardened by electrolysis riirovanie.

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.In contrast to the prototype in the proposed method, the removal of the worn working part of the part is carried out by a grinding cutting wheel. In this case, overheating and deformation of the part are not allowed, the steel structure does not change, which subsequently ensures high quality of the weld when connecting the corner plate to the part.

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.The presence in the proposed method of “novelty” is proved by the fact that the existing repair methods are time-consuming and low-tech and are intended only to restore the original technical and service characteristics. The proposed recovery method is technologically advanced due to the use of non-deficient, cheap, with good weldability low-carbon steel, and due to the operation of electrolytic boronation it allows to increase the service characteristics (technical) due to hardening of the working surface, increasing its wear resistance, resource and durability.

На фиг.1 представлена угловая пластина, изогнутая по форме детали подготовленной лапы; на фиг.2 - угловая пластина после сварки с деталью.Figure 1 presents the angular plate, curved in the shape of the details of the prepared paws; figure 2 - corner plate after welding with the part.

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.The method is as follows. In the discarded paws, the worn part of the blade is cut with a grinding cutting wheel using an angle grinder. To restore the paws of cultivators, angle plates 2 made of low carbon steel are used. After preliminary insulation of the welding edge, the plate 2 is subjected to electrolytic boronation. After chemical-thermal hardening, the corner plate is welded to the restored leg 1 by manual arc welding.

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.Example. The worn part of the blade of the paw of the cultivator KP-4 is removed with an A24SBF grinding cutting wheel according to GOST 23182-78 using an angle grinder MSHU-2-230. An angular insert is made by bending at an angle of 65 ° a strip steel of grade St 3 with a width of 20 mm and a thickness of 5 mm using a KD 2128 K crank-mechanical press. The cutting edge of the insert is ground at an angle i = 12 ° on a 3D642E universal grinding machine. After preliminary isolation of the welding edge by plating with copper plating, the corner plate is subjected to electrolytic boronation. As a boron-containing melt, a slag is used containing the following components, wt.%: Na ₂ B ₄ O ₇ -56; B ₂ O ₃ -16; K ₂ CO ₃ -16; Na ₂ SiO ₃ -7; K ₂ ZrF ₆ -5.

Режимы борирования:Boration modes:

Температура расплава, °С 850-950Melt temperature, ° С 850-950

Плотность тока, А/см² 0,2-0,3The current density, A / cm ² 0.2-0.3

Время выдержки, ч 2-2,5The exposure time, h 2-2.5

Глубина слоя, мм 0,3-0,35Layer Depth, mm 0.3-0.35

Твердость HRC 58-62Hardness 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.After completion of boronation, the surface of the plate is covered with a layer of solidified slag; to separate it, the corner plate is lowered into a bath of water. The hardened billet is welded to the restored part by a continuous seam by manual electric arc welding with electrodes of the grade E-42A ⌀ 4 mm with a welding current of 180 A.

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.Field tests of reconstructed and at the same time strengthened paws of cultivators showed that their wear resistance increased by 2–3 times compared to serial parts subjected to hardening and tempering.

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.Thus, the application of the restoration method allows not only to restore the shape and dimensions of the worn part, but also to strengthen the work surface by introducing electrolytic boronation into the process, as well as significantly reduce the cost of repairing the part due to the use of a cheaper, non-deficient, not prone to crack formation and with good weldability of mild steel. In addition, the removal of the worn part of the paw with a grinding cutting wheel allows you to create more favorable conditions when welding a corner plate with a restored part, which increases the manufacturability of the recovery process.

Claims (1)

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.A method of restoring the paws of cultivators of tillage machines, including removing a worn working part, manufacturing a new working part in the form of an angular plate and welding with a restored part, characterized in that the angle plate is sharpened before welding, the worn part of the part is removed with a cutting cutting wheel, the corner plate is made of low carbon steel, and before welding with the restored part, the angular plate is hardened by electrolytic boronization.

Images