试析根茬还田刀具火焰喷焊耐磨性强化研究

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1、河北农业大学硕士学位论文根茬还田刀具火焰喷焊耐磨性强化研究姓名：马爱军申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：马跃进;张建华2003.6.1摘要随着经济的发展，生态环境和农业可持续化发展意识的提高，秸杆根茬还田机得到进一步推广。但刀具的频繁失效，影响了农时，增加了作业成本，在一定程度上又制约了其推广速度。为此科研工作者对刀具失效机理、刀具运动形式、排列方式、刀型设计和刀具材的料选择与强化等方面进行了卓有成效的研究。热喷涂技术能使材料表面得到强化，在不明显增加成本的基础上，赋予材料某种特殊性能。因此热喷涂技术得以不断发展，并广泛应用于耐蚀，耐磨，耐热等方面。但它在根

2、茬还田刀具强化上的研究与应用目前尚欠。针对该问题，本课题对氧乙炔火焰喷焊镍基自熔性合金粉末加WC粉末强化刀具进行了研究，在分析根茬还田机刀具失效机理的基础上，研究氧乙炔火焰粉末喷焊工艺对耐磨性强化效果的影响，为其在根茬还田刀具强化上的应用奠定基础。对根茬粉碎还田刀具进行了受力和失效分析，认为根茬粉碎还田刀具的刃口与刃口斜面承受土壤阻力的大小及作用方式不同。刃口与刃口斜面的主要磨损机制不同、磨损速度也不同。采用正交试验的多因素方差分析研究了涂层配比、预热温度、乙炔流量、喷涂距离对刀具耐磨性的影响，优化了喷焊工艺参数。采用单因素试验研究了氩弧重熔工艺参数对刀具耐磨性的影响，并

3、对重熔开始温度、脉冲电流、氩弧移动速度和重熔后保温方法等4个参数进行了优化。关键词：秸秆还田：刀具：火焰喷焊：耐磨性；强化；自熔性合金独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得弱』口＆虹叁l塞L一或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意·、学位论文作者签名；盈舀0}签字日期：p，j年‘月二口目学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解氇!塑自：5￡

4、2选有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权习堂笾垫避可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：翮签名墨礁也卅‘1弋7签字日期：枷)年f月z口日签字日期：．z—；年，月2口日学位论文作者毕业后去向工作单位：通讯地址：电话：邮编；塑些垒兰查兰翌±兰堡垒查——————————————————————————————————————————_——————————————————————

5、——一引言促进农业的可持续发展，是今后世界农业的发展方向。农作物秸秆直接还田能够增加土壤有机质，改善土壤结构，增强土壤保水保肥能力，提高作物产量，减少环境污染‘”。而秸秆粉机械化碎还田还具有生产效率高，作业质量好，争抢农时等等优点。它可以分为单一秸秆处理和复合秸秆处理作业两种。单一秸秆处理是将大田作物的秸秆粉碎后直接均匀混拌于lOcm的耕层中，达到播前整地要求，这种处理也称灭茬作业。秸秆处理复合作业是指在碎茬的同时完成其他作业要求，如粉碎地上秸秆、灭茬碎土、播种、施肥、铺膜、镇压、喷药等多项作业。复合作业能减少农机对土壤的压实和动力消耗。秸秆粉碎机械化还田的作业过程见图1

6、．植株输送果穗输送[困一[困一匝困一压圈一匝垂囹图1秸秆粉碎机械化还田过程示意图机械化秸秆粉碎还田技术早在60年代初国外就开始应用于生产了，如意大利开发的系列灭茬还田机具能对不同作物残留秸秆进行粉碎还田；美国专门研制了与拖拉机配套使用的秸秆切碎机：日本在半喂入联合收割机后面加装切碎装置一次能完成收获和秸秆粉碎口≯j。国内机械化秸秆还田技术起源于80年代，发展速度较慢，主要开发的产品是与中小型拖拉机配套使用的秸秆粉碎还田机具，90年代以来，全国各地大力推广秸秆、根茬粉碎还田技术，相继出现了各种类型的秸秆、根茬粉碎机具。这些机具对农业的增产增收发挥了重要作用，但也存在一些问题

7、，如秸秆还田机械机型种类繁杂，易损部件使用寿命短，动力传递不可靠，作业安全系数低，作业质量差，有的只粉碎秸秆不能除掉作物根茬，或虽能除掉根茬但秸秆粉碎后不能充分覆盖，撒落在地表，影响播种和种子发芽川。卤河北农业大学硕士学位论文1国内外研究现状和本文的研究任务1．1研究背景及意义根茬粉碎还田机的切割方式都属于打击与切割相结合，以打击为主⋯。所用刀具一般由6～7nlln厚的65Mn钢板制成，刀轴的转速一般为500r／rain左右甚至更高，转速太低会影响作业质量。65Mn钢具有较高的强韧性和相当好的耐磨性。但是由于刀具工作时长期与土