resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)resar-575Research ArticleМатериаловедениеMaterials scienceСпособ восстановления деталей горнодобывающей техники, эксплуатирующейся в условиях СевераThe Rework Method of Mining Equipment Parts Operating in Conditions of the NorthГоликовНиколай ИннокентьевичGolikovNikolay Innokentievich

ГОЛИКОВ Николай Иннокентьевич – к.т.н., в.н.с.

n.i.golikov@mail.ruСараевЮрий НиколаевичSaraevYuriy Nikolaevich

САРАЕВ Юрий Николаевич – д.т.н., доцент, г.н.с.

n.i.golikov@mail.ruТихоновРуслан ПрокопьевичTikhonovRuslan Prokopievich

ТИХОНОВ Руслан Прокопьевич – вед. инженер-электроник

n.i.golikov@mail.ruСемёновСергей ВладимировичSemyonovSergey Vladimirovich

СЕМЕНОВ Сергей Владимирович – вед. инженер

n.i.golikov@mail.ruСтепановаКсения ВалерьевнаStepanovaKseniya Valer’evna

СТЕПАНОВА Ксения Валерьевна – н.с.

n.i.golikov@mail.ruХарбинНиколай НиколаевичXarbinNikolay Nikolaevich

ХАРБИН Николай Николаевич – н.с.

n.i.golikov@mail.ruИнститут физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАНРоссияLarionov Institute of Physical and Technical Problems of the North SB RASRussian FederationИнститут физики прочности и материаловедения СО РАНРоссияInstitute of Strength Physics and Materials Science SB RASRussian Federation2017181220242248787Copyright © Голиков Н.И., Сараев Ю.Н., Тихонов Р.П., Семёнов С.В., Степанова К.В., Харбин Н.Н., 20242024Голиков Н.И., Сараев Ю.Н., Тихонов Р.П., Семёнов С.В., Степанова К.В., Харбин Н.Н.Golikov N.I., Saraev Y.N., Tikhonov R.P., Semyonov S.V., Stepanova K.V., Xarbin N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/575

Рассмотрены проблема износа деталей горнодобывающей техники, работающей во взаимодействии с мерзлыми грунтами в условиях низких климатических температур, и разработка способа восстановления коронок зубьев ковшей экскаватора и рыхлителя бульдозера с повышенными эксплуатационными характеристиками. Исследованы наплавленные слои, полученные наплавкой са- мозащитной порошковой проволокой и наплавочными электродами Т590 (широко применяемые в производстве) при наплавке постоянным током (НПТ) и в импульсном режиме модулированным то- ком (НМТ). Показано, что при наплавке импульсно-дуговым способом электродами Т590 содержание основных легирующих элементов (марганец, кремний, никель, хром) в наплавленном слое больше, чем при наплавке постоянным током, а микротвердость наплавленных слоев при НПТ больше, чем при НМТ. Установлено, что микроструктура наплавленного металла, полученная самозащитной порош- ковой проволокой, обладает равномерной среднедисперсной структурой. Предложен способ восста- новления геометрических размеров изношенных деталей горнодобывающей техники с применением импульсно-дуговой наплавки электродами типа Э-50А и дальнейшего упрочнения поверхностного слоя восстановленных деталей наплавочными материалами с повышенными физико-механическими свой- ствами. Натурные испытания и последующая эксплуатация на предприятиях Республики Саха (Яку- тия) восстановленных данным способом деталей показали их достаточную работоспособность и экономическую целесообразность.

The article is devoted to the problem of wear and tear of parts of mining equipment working with frozen soils under low climatic temperatures and the development of a method for restoring the crowns of excavator buckets teeth and bulldozer ripper with increased performance characteristics. Deposited layers obtained by overlaying surfacing with self-shielded flux cored wire and surfacing electrodes T590 (widely used in production) for surfacing with direct current and pulse mode modulated current are investigated. It is shown that when surfacing by a pulse-arc method with T590 electrodes, the content of the main alloying ele- ments (manganese, silicon, nickel, chromium) in the weld layer is higher than in the case of surfacing by a direct current. It has been established that the microhardness of the deposited layers at surfacing by direct current is greater than when surfacing with modulated current. The way of rework of geometrical sizes of worn-out details of mining equipment using electrodes of the E-50A type at pulsed arc welding and further hardening of a surface layer of rework details using coating material with the increased physicomechanical properties is offered. Full-scale tests of the details reworked by this method and further operation at the en- terprises of the Republic of Sakha (Yakutia) have shown their operability and economic reasonability.

импульсно-дуговая наплавканаплавленный слоймикроструктуракоронка рых- лителя бульдозерамикротвердостьизносвосстановлениеpulsed arc weldingdeposited layermicrostructuredrill bit of bulldozer rippermicrohard- nesswearrework.работа выполнялась при финансовой поддержке в соответствии с проектом «Арктика» в 2014–2017 гг. в рамках Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Поисковые фундаментальные научные исследования в интересах развития Арктической зоны Рос- сийской Федерации» на 2014–2018 годы.the work was carried out with a financial support in accordance with the «The Arctic» project in 2014–2017 under the Basic Research Program of the Presidium of RAS «Fundamental Exploratory Research in the Interests of the Russian Arctic Development» for 2014–2018.ReferencesСлепцов О.И., Шульгинов В.Е., Михайлов В.Е., Сивцев М.Н., Слепцов Г.Н. Повышение прочности сварных металлоконструкций горно- добывающей и транспортной техники в услови- ях Севера. Новосибирск: Наука, 2012. 183 с.Слепцов О.И., Шульгинов В.Е., Михайлов В.Е., Сивцев М.Н., Слепцов Г.Н. Повышение прочности сварных металлоконструкций горно- добывающей и транспортной техники в услови- ях Севера. Новосибирск: Наука, 2012. 183 с.Винокуров Г.Г., Яковлева С.П., Кычкин А.К. и др. Изменение структуры и изнашивание породоразрушающего элемента бульдозера при эксплуатации в условиях Севера // Металлы. 2009. № 5. С. 74–80.Винокуров Г.Г., Яковлева С.П., Кычкин А.К. и др. Изменение структуры и изнашивание породоразрушающего элемента бульдозера при эксплуатации в условиях Севера // Металлы. 2009. № 5. С. 74–80.Воротников В.Я., Артеменко Ю.А., Ива- нов С.В., Калуцкий В.В. Технология объемного упрочнения зубьев ковшей экскаваторов // Сва- рочное производство. 1979. № 3. С. 9–10.Воротников В.Я., Артеменко Ю.А., Ива- нов С.В., Калуцкий В.В. Технология объемного упрочнения зубьев ковшей экскаваторов // Сва- рочное производство. 1979. № 3. С. 9–10.Коротков В.А., Замотин В.А. Восстанов- ление деталей горного оборудования // Горный журнал. 2001. № 8. С. 53–58.Коротков В.А., Замотин В.А. Восстанов- ление деталей горного оборудования // Горный журнал. 2001. № 8. С. 53–58.Иванов А.В., Пирозерская О.Л. Перспектив- ные способы наплавки и механической обработки восстанавливаемых деталей // Технико-техноло- гические проблемы сервиса. 2010. №3. С. 7–9.Иванов А.В., Пирозерская О.Л. Перспектив- ные способы наплавки и механической обработки восстанавливаемых деталей // Технико-техноло- гические проблемы сервиса. 2010. №3. С. 7–9.Антонов А.А., Артемьев А.А., Соколов Г.Н., Дубцов Ю.Н., Зорин И.В., Вавуленко А.А., Коро- лев М.П., Устинов Н.Н. Аргонодуговая наплавка порошковой проволокой с подачей модификато- ра в сварочную ванну // Изв. ВолгГТУ. 2016.Антонов А.А., Артемьев А.А., Соколов Г.Н., Дубцов Ю.Н., Зорин И.В., Вавуленко А.А., Коро- лев М.П., Устинов Н.Н. Аргонодуговая наплавка порошковой проволокой с подачей модификато- ра в сварочную ванну // Изв. ВолгГТУ. 2016.№ 15. С. 102–105.№ 15. С. 102–105.Сараев Ю.Н., Безбородов В.П., Гладков- ский С.В., Голиков Н.А. Исследование свойств сварных соединений марганцовистой стали, по- лученных низкочастотной импульсно-дуговой сваркой // Деформация и разрушение. 2016. № 4. С. 36–41.Сараев Ю.Н., Безбородов В.П., Гладков- ский С.В., Голиков Н.А. Исследование свойств сварных соединений марганцовистой стали, по- лученных низкочастотной импульсно-дуговой сваркой // Деформация и разрушение. 2016. № 4. С. 36–41.Sharma S.K., Maheshwari S. A review on welding of high strength oil and gas pipeline steels // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2017. No. 38. P. 203–217.Sharma S.K., Maheshwari S. A review on welding of high strength oil and gas pipeline steels // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2017. No. 38. P. 203–217.Голиков Н.И., Сараев Ю.Н., Слепцов О.И., Степанова К.В., Семенов С.В. Импульсно- дуговая наплавка для восстановления изношен- ных деталей // Наука и образование. 2015. № 3. С. 69–75.Голиков Н.И., Сараев Ю.Н., Слепцов О.И., Степанова К.В., Семенов С.В. Импульсно- дуговая наплавка для восстановления изношен- ных деталей // Наука и образование. 2015. № 3. С. 69–75.Сараев Ю.Н., Безбородов В.П., Гладков- ский С.В., Голиков Н.И. Повышение надежности металлических конструкций при эксплуатации в условиях низких климатических температур посредством комплексного применения совре- менных методов модифицирования зоны свар- ного соединения // Сварочное производство. 2016. № 9. С. 3–9.Сараев Ю.Н., Безбородов В.П., Гладков- ский С.В., Голиков Н.И. Повышение надежности металлических конструкций при эксплуатации в условиях низких климатических температур посредством комплексного применения совре- менных методов модифицирования зоны свар- ного соединения // Сварочное производство. 2016. № 9. С. 3–9.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.