农机刀片加耐磨等离子粉末堆焊机

熔覆层磨损机理分析

熔覆层主要由大量高强韧性的镍基固溶体及其上弥散分布的大量硬质相构成的树枝晶组成, 树枝晶起到耐磨骨架的作用, 使熔覆层得到强化, 因此熔覆层具有较高的耐磨粒磨损的性能。熔覆层硬质相强韧性高, 使裂纹不易扩展, 从而有效地阻止了材料脆裂的发生, 提高了熔覆层的韧性, 使得熔覆层耐磨性能提高。N i60A 自熔合金粉末中大量的B等非金属元Si C素在熔覆过程中的造渣、脱氧作用可有效地避免熔覆层中夹渣和氧化物的产生, 使得熔覆层致密度高, 孔隙率小, 因而获得耐干摩擦性能良好的熔覆层。等元素B Si对金属良好的润湿性, 减小了金属凝固生长时的斥力,使得熔覆层材料被磨损时产生磨损微裂纹的裂纹源与裂纹扩展的路径得到了极大限制, 减少了熔覆层材料被磨损时产生脆性剥落的可能性, 提高了熔覆层的耐磨性。熔覆时熔池原子向基体扩散, 与基体形成固溶体的同时, 也为熔池原子在基体上结晶生长创造了有利条件。镍和铁是具有晶格常数相近的面心立方结构, 熔覆时熔池中的镍在铁基体上形核长大。这种冶金结合方式使熔覆层与基体结合牢固, 抗剥落能力强, 从而提高了熔覆层的耐磨性。

层用于农机刀具的实践

取 3 组共 12 把 4JCBQ ? 150 型根茬切碎还田机鞭式甩刀 ( 国家ZL 982186983) 进行田间对比试验。作业对象为已成熟的玉米, 试验地土壤为砂壤土且含砾石较多。试验时拖拉机的作业速度为 3 5 km h。其中 6～把为 65 M n 新制甩刀 ( 用做对比, 830℃淬火和 540℃回火的 65 M n 钢) , 6 把为采用本试验方法进行修复的废弃甩刀, 熔覆层厚度 1. 2 mm 。为确保试验数据的准确

性, 要保证修复甩刀和新制甩刀的尺寸参数和表面粗糙度一致。

分别将2 个新制甩刀和2 个修复甩刀安装在机组上进行田间试验, 试验共进行 3 次, 每次作业面积 30022hm , 每作业 100 hm 后观察熔覆层磨损情况并测量各甩刀的磨损失重。

经观察发现修复甩刀的熔覆层结合良好, 无剥落和脱皮现象, 磨擦面没有较深的划痕和犁沟, 而对比甩刀上则有明显的划痕和犁沟; 图 6 为田间试验刀具的磨损形貌。从图可以看出: 对比甩刀和修复甩刀的熔覆层磨损形貌有明显的差别。在对比甩刀磨损表面上磨痕连续、密集、方向性强, 磨痕深而且宽。而修复甩刀熔覆层的磨损表面上磨痕断断续续, 磨痕稀疏并且浅而窄, 甚至几乎看不到磨痕。这充分说明修复甩刀熔覆层的耐磨性比对比甩刀的高。

磨损失重结果表明氩弧熔覆N i60A 合金熔覆层比常规淬火回火处理 65 M n 刀具的耐磨寿命提高 2～4倍。在本试验中, 若按修复每把刀具用粉 20 g 计算, 修

复成本不足3 元, 但其寿命却提高了2 4 倍。～可见, 用该方法对农机刀具进行强化和修复从经济上是合理的。刀具经强化和修复后, 不仅能延长使用寿命, 减少换刀次数, 节省农时, 而且可增强刀具的作业能力, 减少牵引阻力和功率损耗减少作业成本。