Перформансе и животни век делова пољопривредних машина директно утичу на развој пољопривредне механизације у мојој земљи. Припрема премаза отпорног на хабање на површини резних алата пољопривредних машина је један од ефикасних метода за смањење хабања и смањење економских губитака. Технологија ласерског облагања је привукао велику пажњу због својих предности. Упоређени су ефекти отпорних на хабање различитих материјала отпорних на хабање у технологији ласерског облагања и указано на проблеме који постоје у резним алатима пољопривредних машина и технологији ласерског облагања. Предложене су мере побољшања за недостатке технологије ласерског облагања и дати су предлози за побољшање радног века резних алата пољопривредних машина.

Са развојем пољопривреде у мојој земљи, степен механизације је континуирано унапређиван, а развојни захтеви пољопривредних делова добијали су све већи значај. Алати за резање пољопривредних машина су главни приоритет кључних компоненти пољопривредних машина, што директно утиче на развој пољопривреде. Ножеви косилице, пољопривредне лопате за дубоку обраду тла, раоници, сечиви ротационих фреза, ножеви машина за микро обраду тла, ножеви пољопривредних комбајна итд. у пољопривредним машинама су дуже време у контакту са високоабразивним усевским обрезицама, земљом, песком и шљунком, а на њих утичу хабање, корозија, ударци и други фактори оштећења, што доводи до губитка материјала резног алата, узрокујући сечиво да се отупи и разбије. Главни разлог оштећења резног алата пољопривредне механизације је хабање, а стопа кварова пољопривредне механизације се повећава из године у годину. Према статистикама, просечан интервал кварова домаћих комбајна не испуњава национални захтев од 70 сати, и износи само 1/3 до 1/2 сличних страних производа. Сваке године, 1.5 до 2 милиона тона челика се потроши због хабања, што чини 0.4% до 0.5% производње челика у мојој земљи, што је еквивалентно око 7 милијарди јуана. Подразумева се да је стопа оштећења резних алата великих пољопривредних машина достигла око 50%, што озбиљно утиче на перформансе и животни век машине, а ефикасност рада је озбиљно недовољна. Међу њима, радни век ротационе фрезе је око 80 сати, а домаће зелене сечиво око 30 сати. Квалитет резних алата пољопривредних машина тешко је достићи међународни напредни ниво. Од дугорочног развоја, квалификована стопа главних делова пољопривредних машина и даље је 50% до 60%, а квалитет делова пољопривредних машина постао је тежак задатак. Квалитет делова пољопривредне механизације озбиљно утиче на употребу машине. Стога, у техничкој рути коју је држава формулисала 2015. године, предлаже се да је производња основних делова кључ за реализацију опреме за пољопривредну механизацију моје земље. У „Акционом плану развоја опреме за пољопривредну механизацију (2016-2025)“ истиче се да ће стопа самоодрживости делова за пољопривредну механизацију достићи 70% у 2025. години, а резни алати за пољопривредну механизацију су главни приоритет савременог развоја пољопривреде. Развој алата за резање пољопривредних машина је моћна покретачка снага напретка пољопривредне механизације и примарни задатак унапређења развоја пољопривреде. Тренутно, како у земљи тако иу иностранству, напорно раде на истраживању и примени нових технологија и процеса за побољшање алата за сечење пољопривредних машина. Стране земље проширују развој пољопривредне механизације на основу развоја делова, залажући се за принцип пре свега делова пољопривредних машина. У поређењу са иностранством, домаћи капацитети за истраживање и развој делова су слаби.

Тренутно, најчешће коришћене методе за припрему алата за резање пољопривредних машина у земљи и иностранству су површинска обрада, ЦНБ ко-пенетрација, плазма прскање, ласерско облагање, прскање пламеном и галванизација. Постоји много метода наваривања, укључујући наваривање у облику лука, наваривање плазма луком, наваривање електрошљаком, итд. Према различитим усвојеним процесима, наваривање се изводи како би површина завареног споја имала посебан метални слој за облагање. Технологија наваривања је најчешће коришћена технологија за побољшање отпорности на хабање резних алата пољопривредних машина у овој фази, због својих предности као што су добре перформансе, ниска стопа разблаживања и мали додатак за обраду. Међутим, има проблема као што су велика топлотно погођена зона и лака деформација радних комада. Стога је избирљив у погледу дебљине и облика површине делова пољопривредних машина и не може се широко промовисати. Параметри процеса припреме плазма прскања су сложени, премаз садржи превише пора, инклузија шљаке и микро пукотина, а премаз је танак; у поређењу са хемијским облагањем и галванизацијом, загађује и не може се широко користити; Зхао Иуфенг и др. спровео студију о отпорности на хабање процеса хромирања површине ротационе лопатице. Овај процес има извесно побољшање у побољшању отпорности на хабање ротационог сечива, али има и недостатке као што су лако одвајање премаза, гломазан процес и загађење животне средине. Ласерско облагање је површинска технологија, која се односи на методу претходног премаза или синхроног прскања премаза на основни материјал, загревање ласерским зрачењем високе густине, тако да се материјал за облагање и основни материјал истовремено топе како би се формирао растопљени базен , а затим брзо охлађен; молекуларна дифузија се јавља између премаза и основног материјала, тако да су слој премаза и површина основног материјала металуршки везани, чиме се постижу захтеви процеса високих перформанси основног материјала. Ласерска облога има предности брзог загревања и хлађења, металуршког везивања између основног материјала и слоја премаза, а дебљина премаза може досећи милиметре и има јаку чврстоћу везивања. Стога се у овом раду даје преглед напретка истраживања ласерских облога отпорних на хабање за резне алате пољопривредних машина.

1 Статус развоја ласерских облога отпорних на хабање за резне алате пољопривредних машина
У раној фази технологије ласерског облагања, коришћена је већина уобичајених самотопљивих прахова за премазивање на бази гвожђа и никла. До касних 1970-их, неки истраживачи су почели да истражују употребу керамичког праха уместо праха легуре као материјала за облагање. До касних 1980-их постепено се развијала технологија ласерског облагања керамичких премаза на металне површине. До данас, материјали за ласерско облагање могу се грубо поделити у четири категорије: прах од самофлуксујуће легуре, керамички прах, композитни прах и други прах за облагање.

1.1 Самофлуксујући прах легуре
Самофлуксујући прах легуре се односи на прах легуре са Си, Б и другим елементима који су додати легури као деоксидатори и средства за самофлуксирање. Предност праха од самофлуксујуће легуре је у томе што има одлично својство самофлуксирања. Слој облоге и подлога могу се боље комбиновати.

1.1.1 Прашак за премазивање на бази гвожђа
Главне предности праха на бази гвожђа су ниска цена, широка примена и добра отпорност на хабање. Међутим, легура за облагање на бази гвожђа има слабо својство самофлуксирања, слабу течност и лако има поре. Тиан Ионгцаи и др. [11] проучавали су отпорност на хабање премаза на бази гвожђа на површини ротационих лопатица ласерским облагањем. Обложили су премазе на бази гвожђа на сечивима од 65Мн. Након низа подешавања процеса, микротврдоћа слоја облоге може достићи до 820Х В, што је око 3 пута више од подлоге. Отпорност на хабање је знатно боља од оне подлоге, век трајања ротационог сечива је побољшан, а економске користи су побољшане.

1.1.2 Прашак за премазивање на бази никла
Прах од самофлуксујуће легуре на бази никла је најшире коришћен, углавном због сопствених предности као што су отпорност на хабање и отпорност на корозију, и има високу цену. Међутим, прах на бази никла има релативно слабу отпорност на високе температуре. Ие Пенгиун и др. ласерски обложени премази на бази никла на ножевима за кошење од 65Мн. Кроз ортогоналне експерименте показано је да је након обраде лопатица слој превлаке формирао металуршку везу са подлогом, а микротврдоћа слоја омотача достигла је 756ХВ, што је знатно више од материјала подлоге, што је значајно побољшало отпорност на хабање. Јан Ионг је постигао добро металуршко везивање слоја премаза и супстрата ласерским облагањем премаза на бази никла на површини 65Мн лопате за дубоку обраду земљишта пољопривредних машина, без пора и пукотина, и са јаком жилавости. Његова тврдоћа по Вицкерсу је 1100ХВ, што има јаку тврдоћу. Отпорност на хабање његовог слоја премаза је три пута већа од подлоге, што значајно побољшава предности и економске предности рада на терену.

1.1.3 Прашак за премазивање на ко-бази
Самофлуксујући прах легуре на бази ко-базира има предности добре отпорности на хабање, високе чврстоће, добре влажења и још увек има добру отпорност на корозију и отпорност на хабање на високим температурама. Углавном се користи у високотемпературним компонентама као што су авиони и бродови, али прах на бази Цо је релативно скуп и тешко га је широко користити.

1.2 Керамички прах
Керамички прах је подељен на чист керамички премаз, керамички композитни премаз на бази метала и биокерамички премаз. Има одличне физичке и механичке особине, као што су висока чврстоћа, висока тврдоћа, отпорност на хабање, отпорност на корозију, отпорност на високе температуре, итд. Зханг Јуањуан ласерски облаже нано-СиЦ превлаке у праху и отпорне на хабање СиЦ прах и микронске металне мешовите превлаке у праху на 45 челичне подлоге; након анализе слоја облоге кроз машине за испитивање трења и хабања, СЕМ, итд., тврдоћа очврслог слоја је 900ХВ, што је више од тврдоће материјала подлоге, а перформансе трења сечива су знатно побољшане, али ће микропукотине наћи у групи премаза. Керамички прах има многе предности, али коефицијент топлотног ширења, модул еластичности, топлотна проводљивост и друга својства керамичког праха су прилично различити од оних материјала подлоге. Подлогу и материјал премаза није лако комбиновати, а дефекти као што су пукотине и рупе су склони настанку, а слој премаза ће се деформисати, ољуштити и оштетити током употребе.

1.3 Композитни прах за премазивање
Композитни премаз се односи на вишефазни премаз у чврстом праху који се синтетише од две или више супстанци са различитим физичким и хемијским својствима одређеним процесним средствима, пропорционалном дистрибуцијом и методама мешања. Композитни премаз може осигурати предности сваке компоненте и њену релативну независност. Композитни премаз има предности отпорности на корозију, отпорности на хабање и високе густине. Многи резни алати страних врхунских пољопривредних машина и опреме користе технологију површинског инжењеринга, од којих велики део користи технологију ласерског облагања. Последњих година, комбиновани комбајни и машине за жетву сточне хране које производе Нев Холланд и немачки Цлаас побољшали су отпорност на хабање и отпорност на корозију основног материјала резача ласерским облагањем ВЦ карбидног слоја на секачи, смањујући губитке узроковане честом заменом секачи и побољшање економских користи.

2 Проблеми са ласерским облагањем сечива пољопривредних машина

2.1 Узроци квара ножева пољопривредних машина
Радно окружење пољопривредних машина је углавном рад на отвореном у влажном или корозивном окружењу. Често долази у контакт са песком и шљунком, корозивном течношћу на усеву и земљишту, итд., и јако је истрошен и кородиран. У одређеној мери ће бити оштећен током рада машине. Међу њима, сечиво ротационе фрезе у машини је у току рада истрошено земљом и песком и шљунком, а ручка и сечиво се савијају и ломе од ударца блокова земље, камења итд. биљним силикатима као што су слама, песак и шљунак, а дебљина резача је релативно танка, што лако може изазвати ломљење сечива. Сечиво није стабилно током сечења, што смањује брзину сечења и ефикасност рада. Може доћи и до хабања приањања између горњег и доњег сечива. Оштрице пољопривредних машина треба да имају ефикаснију отпорност на хабање, отпорност на корозију, високу чврстоћу, високу тврдоћу и друге захтеве у погледу материјала. Ако ове особине нису испуњене, алат неће успети у раној фази. У сложеном радном окружењу између поља, ножеви су подложни разним корозијама и хабању, што доводи до квара ножа, па чак и опасности по безбедност. Поред довољне чврстоће, крутости и жилавости, делови пољопривредних машина отпорни на хабање такође треба да имају високу отпорност на хабање и добру отпорност на корозију. Машине за пољопривредну жетву се посебно користе за сечење биљака. Пошто је овај део у контакту са високоабразивним усевама и кошењем травњака, материјал се постепено губи, због чега ће сечиво отупити и ударни напон ће изазвати његову деформацију. Под ова два услова, перформансе сечива ће бити смањене. Поред тога, различити фактори животне средине на различитим местима такође су важан фактор који доводи до квара резних алата.

2.2 Проблеми са ласерским облагањем
Током 1980-их, неки изванредни страни научници су спровели истраживања о ласерским облогама. моја земља је почела да проучава технологију ласерског облагања раних 1990-их, која је релативно напредна и дала је велики допринос развоју технологије ласерског облагања. Подразумева се да снага компоненти након ласерског облагања може достићи више од 90% првобитне чврстоће. Ласерско облагање је сложен физички, хемијски и металуршки процес, али је то процес који је склон пуцању у површинској обради. Током процеса ласерског облагања, брзо загревање и хлађење слоја облоге ће довести до тога да накнадно чврсто хлађење и процес скупљања буду ограничени околном хладнијом подлогом и стварају затезни напон. Величина напона је повезана са тврдоћом материјала подлоге. Поред тога, чврсти метал ће такође изазвати стрес ткива услед промене фазе током процеса хлађења. Када се ови напони ослободе, они ће пуцати на слабим карикама. Већа је вероватноћа да ће пукнути у неким конвенционалним самотопљивим материјалима. Због различитих процеса ласерског облагања, проблеми пукотина и дефеката пора у процесу облагања су неконтролисани. Међу њима, дефекти пукотина су главни проблем ове технологије. Ласерско облагање је процес који је осетљив на пукотине. Његови процесни параметри укључују пречник тачке, брзину скенирања, снагу, брзину додавања праха, брзину преклапања, стопу разблажења, итд., посебно разлика у физичким факторима као што су коефицијент термичке експанзије и тачка топљења између слоја премаза и супстрата је главни узрок од пукотина. Главни узрок дефекта је резидуални стрес, који углавном укључује три аспекта: термички стрес, стрес ткива и притисак ограничења. Главни разлог за стварање топлотног стреса је тај што је ласерско облагање брз процес хлађења и загревања. Хлађење доводи до великог градијента, а постоје разлике у коефицијенту топлотног ширења и стопи скупљања између материјала за облагање и материјала подлоге, што доводи до пуцања. Формирање напрезања ткива настаје услед промене фазе изазване топљењем металног материјала под топлотом, због чега унутрашњи напон прелази критичну вредност.

3 Решење процеса ласерског облагања

3.1 Смањите појаву пукотина у слоју облоге смањењем температурног градијента
Пошто је ласерско облагање брз процес хлађења и загревања, премаз има тенденцију пуцања пре него што се операција облагања заврши. Ово се донекле разликује од општег процеса топлотне обраде. Стога, након завршетка облоге, начин стављања у пећ за жарење има одређени ефекат, али не може утицати на преосталу унутрашњу силу која се већ појавила. Јенџејевски и др. утврдили да ће почетна температура подлоге утицати на унутрашње напрезање премаза. Како температура подлоге расте, пукотине у слоју облоге ће се релативно смањити. Ли Цхуниан и др. усвојио метод ласерског предгревања приликом облагања ВЦ премаза на бази Ни на подлогу, чиме је значајно смањена склоност премаза према пуцању. Студије су показале да предгревање може смањити склоност пуцању с једне стране, али ће смањити ефикасност припреме.

3.2 Додавање прелазног слоја у средини
Основни материјал и материјал за облагање одабрани за ласерско облагање обично имају велики јаз у физичким својствима (коефицијент топлотне експанзије, модул еластичности, топлотна проводљивост, итд.). На пример, коефицијент топлотног ширења премаза на бази никла и коефицијент топлотног ширења базе од угљеничног челика, разлика у физичким својствима између ова два довешће до великог топлотног напрезања у процесу облагања. Ако се разлика у физичким својствима између подлоге и премаза може смањити, појава пукотина се може ефикасно смањити. У студији је појава пукотина смањена додавањем прелазног слоја између подлоге и премаза. Експеримент је додао прелазни премаз са физичким својствима сличним онима основног материјала и захтевао је да прелазни слој има добру отпорност на пуцање, чиме се смањује вероватноћа настанка пукотина и побољшава металуршка чврстоћа везивања.

4 Мере за побољшање животног века алата за сечење пољопривредних машина

4.1 Избор материјала резног алата
Ојачати истраживања отпорности на хабање резних алата пољопривредних машина. Пошто алати за резање пољопривредних машина често долазе у контакт са земљом, песком и шљунком и разним биљкама, радно окружење је оштре, радна површина мора имати високу тврдоћу, високу отпорност на хабање и високу отпорност на корозију, а резна ивица мора имати самосталну -својства оштрења. Приликом одабира материјала покушајте да изаберете челик са средњим и високим садржајем угљеника, а затим термички обрадите његову површину. Тренутно се у Кини обично користе опружни челик и челик за термичку обраду, а усвојен је третман каљења и каљења. Пољопривредне машине углавном бирају челичне плоче које се могу термички обрађивати за производњу челика од легуре угљеника мангана и бора (27МнЦрБ5) и челика за опруге (55Цр3). Међу њима, Тхиссенкруппво користи КСАР челик, који има високу чврстоћу и високу отпорност на хабање и има велики потенцијал за развој у својим пољопривредним резним алатима. Хоесцх Хохенлимбург примењује Мултибонд композитни челик на резним алатима комбајна. Челик се састоји од наизменичних тамних слојева високе тврдоће и светлих слојева са добром дуктилношћу, што може осигурати да резни алати имају високу чврстоћу и утицај на жилавост.

4.2 Јачање термичке обраде
Топлотна обрада је један од важних процеса у производњи машина. Топлотна обрада је процес топлотне обраде у коме се челик загрева до унапред одређене температуре у чврстом стању, одржава се на овој температури одређени временски период, а затим се одређеном брзином хлади до собне температуре. Сврха је промена унутрашње структуре челика и побољшање његових перформанси. Механичка својства челика могу се побољшати одговарајућом топлотном обрадом. На пример, тврдоћа 65Мн легираног опружног челика може да достигне 400 ~ 500ХВ након гашења и каљења на средњој температури. Одговарајући процес топлотне обраде може елиминисати дефекте узроковане процесима вруће обраде као што су ливење и ковање, рафинирати зрна, елиминисати сегрегацију, смањити унутрашње напрезање и учинити структуру и перформансе челика уједначенијим.

4.3 Ојачање материјала премаза отпорног на хабање
На основу ласерске облоге, избором различитих материјала за премазивање, хабање и корозиона оштећења резних алата могу се ефикасно смањити. Различити материјали отпорни на хабање имају различита својства. Изаберите премаз отпоран на хабање који одговара захтевима алата за сечење, при чему се захтева да премаз има предности високе тврдоће, високе отпорности на хабање, високе тврдоће на високој температури и довољне чврстоће и жилавости. Одељење за технологију обликовања металне технологије Универзитета Падерборн предложило је употребу материјала отпорних на хабање, функционалних премаза и механизама за јачање локалне примене за премазивање релативно тврдог слоја материјала отпорних на хабање на релативно мекој резној ивици. Пошто на резну ивицу утичу услови хабања, слој отпоран на хабање има боље перформансе.

КСНУМКС Закључак
(1) Пољопривредна механизација је важан ослонац за развој савремене пољопривреде. Делови пољопривредних машина су важан део пољопривредне механизације, а развој резног алата пољопривредних машина је још важнији. Са континуираним развојем пољопривреде, животни век и перформансе пољопривредних машина отпорних на хабање резних алата све више нису у стању да задовоље темпо савременог развоја пољопривреде, посебно код неких врхунских пољопривредних машина.
(2) Да би се побољшала ефикасност пољопривредне производње, неопходно је побољшати поузданост опреме пољопривредних машина, промовисати развој делова пољопривредних машина и ојачати истраживање материјала отпорних на хабање, корозију, високе чврстоће и жилавости. . Истовремено, ојачајте јачање материјала. Само унапређењем иновација и надоградњом кључних делова пољопривредних машина може се побољшати међународна конкурентност опреме за пољопривредну механизацију моје земље.