Технологічне забезпечення відновлення дисків сошників зернових сівалок
Дипломная работа - Сельское хозяйство
Другие дипломы по предмету Сельское хозяйство
новний метал (троостит)
Наявність такої ділянки суттєво не зможе вплинути на експлуатаційні властивості відремонтованих дисків.
Максимальна твердість металу шва та необхідні геометричні параметри зварного зєднання досягаються після 5-ти разового втиснення сталевої кульки при зусиллі навантаження 2,5кН (рис.4.4).
Рис.4.4 Зміцнення поверхні шва залежно від кількості вдавлень сталевої кульки N - кількість втиснень сталевої кульки на твердомірі Брінелля
Результати дослідження впливу хімічного складу шва на величину його зміцнення показано в табл. .4.4 Максимальне зміцнення шва має місце після пятиразового втиснення при значенні погонної енергії 3,3105 Дж/м.
Підвищення твердості металу шва внаслідок пластичного деформування зумовлене частковим подрібненням зерна аустеніту і виникненням більш насичених, чітко виражених площин ковзання 127 (внаслідок зсуву дислокацій) (рис.4.5а). Також, як показали результати досліджень, на поверхні шва утворилась структура мартенситу деформації (рис.4.5, б) 128, що зумовлює зростання твердості.
Таблиця 4.4
Вплив хімічного складу металу швів на їх поверхневе зміцнення
Зварювальний дрітХімічний склад металу шва,%Початкова
твердість металу шва
HVМаксимальна твердість металу шва після зміцнення
HV*Ступінь деформаційного зміцнення
?,%СMnА (40Г20) 0,55-0,611-11,5180. .185412. .418124. .127В (120Г20) 0,8-0,8511-11,5194.201402. .407110. .116С (90Г14) 0,65-0,77-7,5195.200380. .38592. .95
Із віддаленням від поверхні шва, по його поперечному перерізу, твердість знижується (рис.4.6). Результатами вимірювання мікротвердості по поперечному перерізу шва в місці зміцненої поверхні встановлено, що зміцнення металу до HV365. .418 для всіх швів сягає на глибину 0,5. .0,57мм. З віддаленням від поверхні твердість поступово знижується і вже на віддалі 0,95. .1,2мм. вона дорівнює початковій твердості різних за хімічним складом досліджених металів зварних швів.
Результати зміцнення швів, отримані прокатуванням роликами, істотно не відрізняються від зміцнення кулькою, а параметри режиму прокатування приведено нижче.
абРис.4.5 Структура металу шва після деформаційного зміцнення, 400 а - аустеніт, б мартенсит
Таким чином, введення операції прокатування шва роликами у технологічний процес ремонту дисків сошника забезпечить зміцнення металу шва до твердості HV385. .413 7,8. Відповідно це підвищить протидію металу поверхні шва до абразивного спрацювання під час експлуатації в польових умовах.
Контактне зміцнення зєднання оцінювалось за результатами експериментальних досліджень. Вони передбачали випробування відремонтованих дисків на жорсткість та багатоциклову втому.
Рис.4.6 Розподіл мікротвердості металу за поперечним перерізом шва
Однак перед цим необхідно мати інформацію про залишковий напружений стан у диску вже після прокатування шва роликами, оскільки одним із основних чинників, які впливають на втомну міцність зварного зєднання є величина та характер залишкових напружень у зоні термічного впливу.
4.2 Зносостійкість диска з врахуванням напружено-деформованого стану робочої ділянки
4.2.1 Залишковий напружено-деформований стан у диску
Для визначення залишкового напружено-деформованого стану в коловому зєднанні диска в роботі використано розроблений експериментально-розрахунковий метод 41,58. Він реалізується із застосуванням експериментальної інформації, що характеризує напружений стан у диску. Для експериментальної оцінки напружено-деформованого стану використовувався фізичний неруйнівний метод координатних сіток 52.
Отримані експериментальним способом значення величини деформації використовуються у математичному апараті для визначення залишкових зварювальних напружень в коловому шві при зварюванні сталі 65Г аустенітним швом. Кількість вимірювань експериментальних даних при визначенні параметрів забезпечувала статистичну обробку з довірчою ймовірністю 0,95. Отрипані значення в певній ділянці зєднання диска підставлялися у спеціально розроблену програму, що реалізується з використанням розрахунку у програмному комплексі Maple 110. В результаті отримуються реальні числові значення залишкових напружень. Для опису поля залишкових пластичних деформацій застосовано функцію (розділ 3), що задовільняє умові гладкості на всьому проміжку його існування.
Відомо, що прокатування зварного зєднання роликами - один із ефективних способів зниження рівня залишкових напружень у деталі 44,140. В результаті усадження металу відбувається його рівномірне видовження і компенсація зварювальних деформацій стискування деформаціями видовження. Такий спосіб реалізації релаксації напружень найбільш прийнятний, з точки зору економічної доцільності, у випадку ремонту дисків сошника і зокрема зварного зєднання сталі 65Г аустенітним швом. Більш істотне зрівноваження залишкового напруженого стану колового зварного зєднання досягається при умові, коли ширина зони прокатування приблизно рівна ширині зони пластичних деформацій. Ефективність зниження залишкових напружень істотно залежить від діаметра, профілю і ширини роликів а також зусилля притискання. Враховуючи результати деформаційного зміцнення, а також особливості впливу параметрів режиму прокатування на зміцнення та рівень залишкових напружень 140 запропоновано наступні схема (рис.4.7) та параметри режиму прокатування:
технологічна схема прокатування - од