RESULTS OF DETERMINING THE TEMPERATURE VALUES OF THE SURFACE OF A RESTORED PART DURING GAS THERMAL CLADDING

Abstract

Проблема и цель. Уход из Российской Федерации ряда зарубежных производителей сельскохозяйственной техники привел к тому, что аграриям необходимо изыскивать пути по самостоятельному обслуживанию, поиску запасных частей и ремонту машин. Одним из способов выхода из сложившейся ситуации является организация мастерских или участков по восстановлению и упрочнению дорогостоящих деталей машин, включая сельскохозяйственную технику. Перспективным видится использование современных технологий, в частности газотермического плакирования. В этом случае влияние на качество получаемого покрытия оказывает соблюдение температурных значений на поверхности детали (средней температуры Тп в месте нанесения покрытия и максимальной температуры с обратной стороны детали Тоб). Актуальной задачей является разработка методики определения данных параметров. Методология. В работе представлена методика определения рационального значения шага полосы наносимого покрытия h, обеспечивающая соблюдение оптимального теплового режима обработки детали. Под шагом полосы понимается расстояние между любыми двумя точками соседних витков траектории покрытия, образуемое при перемещении газовой горелки. Рассматриваемый параметр определяет количество витков, образуемых при вращении детали относительно газовой горелки, толщину наносимого слоя за один проход, число слоев наносимого покрытия, следовательно, количество наносимого материала и объем последующей механической обработки. Разработаны математические зависимости для определения температурных значений поверхности восстанавливаемой детали, с целью проверки которых было проведено опытное нанесение покрытия при значениях шага от 4 до 8 мм с интервалом в 1 мм. Результаты. Эксперименты показали, что малое значение параметра h увеличивает время обработки и количество тепловой энергии, передаваемой детали, что может привести к перегреву и образованию окалины на ее поверхности. Большое значение шага нарушает равномерность покрытия и увеличивает объем последующей механической обработки. Допустимый диапазон шага полосы составил 4,4-7,4 мм. При увеличении значения шага h в указанном диапазоне наблюдается сокращение времени обработки. Отклонение опытных результатов от теоретических составило не более 5 %. Рекомендуем на практике выбор величины шага из указанного диапазона осуществлять в зависимости от ширины обрабатываемой поверхности и величины износа. Заключение. Применение предлагаемых зависимостей при восстановлении и упрочнении деталей машин с использованием технологии газотермического плакирования повышает точность контроля температурных значений поверхности восстанавливаемой детали и обеспечивает повышение качества наносимого покрытия. Problem and purpose. The exit of a number of foreign manufacturers of agricultural machinery from the Russian Federation has led to the fact that farmers need to find ways to independently maintain, search for spare parts, and repair machines. One of the ways out of this situation is the organization of workshops or sites for the restoration and hardening of expensive machine parts, including agricultural machinery. The use of modern technologies, in particular gas-thermal cladding, is seen as promising. In this case, the quality of the resulting coating is influenced by the observance of the temperature values on the surface of the part (the average temperature Tp at the place of coating and the maximum temperature on the reverse side of the part Tob). An urgent task is to develop a methodology for determining these parameters. The paper presents the results of their determination experimentally. Methods. The paper presents a method for determining the rational value of the step of the strip of the applied coating h, which ensures compliance with the optimal thermal regime for processing the partThe step of the strip is understood as the distance between any two points of adjacent turns of the trajectory of the coating formed during the movement of the gas burner. The parameter under consideration determines the number of turns formed during the rotation of the part relative to the gas burner, the thickness of the applied layer in one pass, the number of layers of the applied coating, and therefore the amount of material applied and the volume of subsequent machining. Mathematical dependences have been developed to determine the temperature values of the surface of the restored part, in order to verify which experimental coating was carried out at step values from 4 to 8 mm with an interval of 1 mm. Results. Experiments have shown that a small value of the parameter h increases the processing time and the amount of thermal energy transferred to the part, which can lead to overheating and the formation of scale on its surface. A large step value violates the uniformity of the coating and increases the amount of subsequent machining. The acceptable band pitch range was 4.4-7.4 mm. With the increase in the value of step h within the specified range, the reduction in processing time is observed. The deviation of the experimental results from the theoretical ones was within 5%. In practice, we recommend choosing the step value from the specified range depending on the width of the machined surface and the amount of wear. Conclusion. The use of the proposed dependences in the restoration and hardening of machine parts using the technology of gas-thermal cladding increases the accuracy of controlling the temperature values of the surface of the restored part and improves the quality of the applied coating