Research on the technological process of restoration with electrodiffusion strengthening of the working surfaces of the segments of the headers of combine harvesters

Abstract

The paper presents a study of the technological process of restoring the working surfaces of combine harvester header segments using electrodiffusion strengthening (EDS). The EDS of restored Duracut Knife Sections was experimentally investigated. With a current density the ratio between the hardness of the front and rear surfaces of the blade was observed . The relative wear resistance of the restored segments with EDS hardening was on average 1.3 times higher than that of new segments. Quantitative microanalysis of the chemical composition across the cross-section of the EDS-treated segments revealed an increase in the concentration of alloy-forming components in the hardened surface by 1.2 times. As a result of diffusion segregation, the concentration of elements increased. Larger values were observed on the rear surface of the restored segment's blade. A technological process for restoring the working surfaces of the Duracut Knife Sections of the John Deere combine harvester header using EDS has been developed. The proposed technology allows for the restoration and strengthening of the working surfaces of segments in grain harvesting and forage harvesting combines, as well as mowers. For the EDS-hardened segments, the blade thickness were maintained after the operational tests, indicating the presence of the self-sharpening effect.

-

У роботі наведено дослідження технологічного процесу відновлення із електродифузійним зміцненням (ЕДЗ) робочих поверхонь сегментів жаток зернозбиральних комбайнів. Досліджено експериментально ЕДЗ відновлених сегментів Duracut Knife Sections. При ЕДЗ спостерігається співвідношення між твердостю задньої та передньої поверхонь леза від 1,26 до 1,30 разів, що забезпечує ефект самозаточування. Відносна зносостійкість відновлених сегментів зі зміцненням ЕДЗ в середньому в 1,3 рази більша, ніж у нових сегментів. Кількісний мікроаналіз хімічного складу по поперечному перерізу відновлених сегментів, підданих ЕДЗ, виявив підвищення в зміцненійй поверхні концентрації сплавоутворювальних компонентів. Внаслідок дифузійної сегрегації концентрація елементів підвищилась у таких діапазонах: вуглецю в 1,6 рази, хрому в 2,2 рази, кремнію в 1,7 рази, марганцю в 1,2 рази. При цьому більші величини спостерігаються на задній поверхні леза відновленого сегмента. Розроблений технологічний процес відновлення з ЕДЗ робочих поверхонь сегмента Duracut Knife Sections жниварки зернозбирального комбайна John Deere 900. Запропонована технологія дозволяє відновлювати та зміцнювати робочі поверхні сегментів жаток зернозбиральних і кормозбиральних комбайнів, а також косилок. У сегментів, зміцнених ЕДЗ, після експлуатаційних випробувань зберігалася товщина лез і кут заточування 22 ... 23°, що свідчить про наявність ефекту самозаточування. Ресурс сегментів Duracut Knife Sections, відновлених зі ЕДЗ, вище в 1,7 - 2,4 рази, ніж у серійних сегментів, відновлених без зміцнення.