Антиплагиат (1191853), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Из 10 образцов было отобрано 5(No3, No6, No7, No8, No10) для структурного анализа. Оставшиеся образцыподвергли испытаниям на прочность и твердость. Показатели износостойкостии твердости всех образцов приведены в таблице 3.1Таблица 3.1 - Механические свойства металла, формируемого опытнымиэлектродамиСравнивая опытные электроды, изготовленные из минерально-сырьевой базыДальневосточного региона с аналогами других производителей, к примеру Т590, как самый распространенный и имеющий твердость по Роквеллу 48-51единиц, видно, что опытные электроды не уступают по твёрдости, а в условияхсильного абразивного изнашивания с высокими ударными нагрузками имеютпреимущество в виду того, что структура является мелкозернистой, карбиднаяфаза занимает не более 30% площади поля зрения, что делает наплавленныйметалл пластичным.Ниже приведены микроструктуры наплавленного металла и проведенаэкспертиза.Рисунок 3.4 – Микроструктура шва образца No10Образец No10 имеет структуру заэвтектоидной стали, состоящую измелкопластичного перлита с включениями избыточных карбидов.
Избыточныекарбиды имеют вид тонких, порядка 5-7 мкм шириной, имеющие большуюпротяженность полос. В перлите расположены довольно большие, порядка 20%по площади и размерами около 30 мкм включения карбидов. Общая твердостьметалла HRC 35Рисунок 3.5 – Микроструктура шва образца No3Наплавка образца No3 имеет структуру заэвтектоидной стали, основа – перлитразличной степени дисперсности, сорбит и включения карбидов и нитритов.Карбидная фаза развита, занимает порядка 20-30% площади поля зрения. Наснимке видна трещина, дендритное строение, характерного для наплавленногометалла на данном снимке не прослеживается.
Металл имеет небольшуюзагрязненность неметаллическими включениями, есть мелкие поры. Карбиднаяфаза образует скопления. Карбиды крупные, имеют округлую или вытянутуюформу, разноориентированы. Общая твердость металла HRC 40.Рисунок 3.6 – Микроструктура шва образца No7Структура образца No7 имеет дендритное строение, в междендритномпространстве расположены тонкие прожилки цементита. Основнойсоставляющей структуры является мелкопластинчатый перлит и сорбит,содержащие включения карбидов правильной геометрической формы.
Так же вструктуре обнаружены нитриды. Металл имеет небольшое количествомикроскопических пор, присутствуют шлаковые включения. Общая твердостьсплава HRC 35.3.5 Выводы по проделанным анализам.Полученные микроструктуры металла, наплавленные опытнымиэлектродами, относятся к заэвтектоидному типу, т.е. имеет меньшее содержаниесвободной карбидной фазы, что существенно повышает стойкость противударных нагрузок, однако износостойкость в абразивной среде будет невысокой.Зоны сплавления экспериментальных образцов, за некоторым исключением, неимеет резкого перехода из основного металла в наплавленный, что так жеблагоприятно влияет на работу наплавки в условиях ударных нагрузок.4 ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИЗубья изнашиваются до предельного значения при наиболее жесткихусловиях работы (разработка мерзлого грунта, скальных пород) за 3...4 сут, а влегких условиях их ресурс составляет 4 мес и более.Форма износа зубьев ковшей сохраняется в течение всего времени работызуба и зависит от типа грунта.
На мелкодисперсных грунтах, обладающихвысокой абразивностью, зуб заостряется, на крупнокусковых — затупляется.Абразивное изнашивание зубьев в зависимости от типа грунта характеризуетсяпоявлением царапин глубиной 4...5 мм и длиной 40... 50 мм, а также вырывовглубиной 3...5 мм и площадью до 8... 12 мм2. Вся площадь зубьев покрытамакро- и микроцарапинами и вырывами глубиной от 5 до 200 мк.Значение поверхностной твердости изготовленных из стали 110Г13Л зубьев впроцессе их изнашивания под действием нагрузок высокой динамичностибыстро возрастает до 40 НКС, после чего стабилизируется.
Исследованияпоказали, что наклеп, распространяется на глубину 8мм, а эпюра егораспределения в целом повторяет эпюру распределения поверхностнойтвердости т. е. его максимум совпадает с максимумом эпюры износа. При этомнаибольшие значения твердости совпадают с максимумами износа (рис. 4.1).Объясняется это явление тем, что наклеп наиболее интенсивно образуется взоне наиболее жестких контактов с грунтом, т. е. в зоне максимального износа. 7Рисунок 4.1 - Распределение наклепа по поверхности зуба ковша экскаватора из стали110Г13Л, работавшего на твердых грунтах : а – размещение экспериментальных участков1...7по профилю зуба; б – изменение износа и твердости зуба; в – изменение твердостиповерхности в зависимости от удельной работы ударов Ау.Изменение в результате износа первоначальной формы зубьев рабочихорганов одноковшовых экскаваторов приводит к резкому возрастаниюсопротивлений, снижающему их производительность.
Так, при достижениипредельного износа зубьев ковшей одноковшовых экскаваторов сопротивлениекопанию возрастает до 230 %.При полном износе зубьев их угол заострения увеличивается в 2...2,5 раза,достигая 65...70*, а рабочая длина сокращается в 3...4 раза. Характер износа вомногом определяется принятой схемой наплавки (рис. 4.2).
Дляориентировочных расчетов предельный износ зуба принимают равнымполовине его рабочей длины. 7Рисунок 4.2 Характер изменения формы зуба ковша в зависимости от места нанесенияизносостойкой наплавки. а – без наплавки; б – наплавка по двум плоскостям; в – наплавка понаружной плоскости; г – наплавка по внутренней плоскости.Форма наплавки зубьев зависит от динамичности абразивного изнашиванияПри незначительной динамичности, когда наблюдается самозатачивание,наплавке подвергают верхнюю грань зуба; при значительной динамичности,когда радиус затупления возрастает, проводят корончатую наплавку зуба (рис.4.3).
7Рисунок 4.3 - Корончатая наплавка зуба ковша: 1 –износостойкая наплавка; 2 – тело зуба.Износ зубьев ковшей экскаваторов измеряется десятками миллиметров, 7поэтому полностью восстановить их наплавкой невозможно. Исключениемявляется метод электрошлаковой наплавки. В связи с этим наплавляют илиновые зубья, или в порядке профилактики зубья с изношенным первоначальнымслоем наплавки.Профилактическую наплавку зубьев проводят как непосредственно на ковше,так и в условиях наплавочного участка.
Там их вместе с новыми зубьямиукладывают в специальные кондукторы, обеспечивающие горизонтальностьнаплавляемых поверхностей (рис. 4.4). 7Рисунок 4.4 - Установка зубьев ковшей экскаваторов при их наплавке: 1 – электроды;2 – направление движение стол.Многоэлектродная наплавка зубьев ковшей экскаваторов износостойкимисплавами выполняется следующим оброем (Харьковский турбинный завод).Наплавляемые зубья устанавливают в кондуктор. Его располагают на столеспециально переоборудованного токарного станка с высотой центров 200 мм,который перемещается относительно автоматической наплавочной головки.Наплавка идет одновременно несколькими электродными проволоками подслоем флюса (рис.4.5). Легирующая шихта подается в слой флюса черезбоковой вырез дозатора, закрепленного на головке.
Для предотвращениясваривания зубьев между собой специальный механизм смещает ихотносительно один другого в процессе кристаллизации ванны на их стыке. 7Установка потребляет ток 950,.. 1050 А при ширине ваплавки-60 мм.Максимальная ширина наплавленного слоя 120 мм, толщина 5...6 мм.Износостойкость наплавленных зубьев в 2...3 раза больше новых.
7Рисунок 4.5 - Многоэлектродная наплавка: 1 – электроды ; 2 – источник тока; 3 –флюс;4 – наплавляемая деталь; 5 – наплавленный слой. 7Способы восстановления:автоматическая сварка под флюсом сплошной или порошковойпроволокоймеханизированная электродуговая сварка в среде защитных газовсплошной или порошковой проволокойаргонодуговая автоматическая и механизированная сварка сприсадочной проволокойплазменная сварка и плазменное напылениеручная электродуговая сварка покрытым электродом.Способ восстановления зависит от условий восстановления: либо этополевые условия с целью минимизации простоя техники, либо этопроизводственный цех.Каждый из упомянутых методов имеет определенные преимущества инедостатки.
Например, оборудование для ручной наплавки электродом оченькомпактное и благодаря этому идеально подходит для проведения работ внемастерской, на месте эксплуатации оборудования. Существует много видовэлектродов, которые используются для различных сварочных работ, наложениясварочных швов в любом пространственном положении, в том числе длянаплавки сравнительно толстых пластин. Ручная сварка электродами, однако,имеет низкую экономичность, поскольку неизбежно остаются неиспользуемыекороткие остатки электродов, производительность наплавки относительноневелика (приблизительно от 0,5 до 3,0 кг/ч), и может потребоваться наплавитьметалл в несколько слоев, чтобы придать детали максимальнуюизносостойкость. С другой стороны, упрочнение методом дуговой сваркипорошковой проволокой обеспечивает более высокую производительностьнаплавки (приблизительно 2,0–11,0 кг/ч) и проще в использовании.
Частотребуется лишь минимальная подготовка – и человек уже способен выполнятьэту работу. Но в отличие от ручной сварки электродами сварка порошковойпроволокой может выполняться только на плоских горизонтальныхповерхностях.Операции, предшествующие наплавке зуба.1) Очистка от налипшего грунта металлической щеткой до металлическогоблеска (выполняется для увеличения сцепления с наплавляемым материалом).2) Дефектовка. Выяснение количества изношенного металла3) Закрепление зуба ковша .При ручной дуговой сварке (наплавке) к параметрам режима сваркиотносятся сила сварочного тока, напряжение, скорость перемещенияэлектрода вдоль шва (скорость сварки), род тока, полярность и др.Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемогометалла, типа сварного соединения и положения шва в пространстве.При выборе диаметра электрода для сварки можно использовать следующиеориентировочные данные:Таблица 4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
