6.8.2 腐蚀与防护情况
2018-06-07 17:04:16 作者:侯保荣等来源:

    6.8.2.1农业机械服役特点


    工作环境变化大,多数农业机械在露天、多尘、潮湿和污秽的环境中或水、土壤中作业,与土壤、肥料、农药、粪便、腐烂植物和水等接触,受到这些物料和环境的腐蚀作用。


    由于经常性赶农时,单位时间服役强度大,部件与土壤、作物根茎(种类和物质强度经常在变化)和牲畜皮毛等物料相摩擦而严重磨损,有的部件则承受较大的动载荷和冲击作用,加之腐蚀,因此在相对较短的时间范围常产生故障。


    操作者掌握运行设备和维护设备的能力和水平参差不齐。


    农机具是一类易损耗的设备,需经常性维修,但由于维修赶周期,成本要低,因此维修过程简单粗放,达不到高质量要求。


    农业机械属应普及推广型产品,造价以经济适用为主,不能太高,给高端的表面防护技术应用留有的空间不大,因此耐久性和耐用性均不是最优的。


    以上这些因素影响了农机设备的长效服役性能。


    6.8.2.2农业机械面临的主要腐蚀


    农业机械功能失效的主要原因是,机械力学的作用,包括冲击、磨损、断裂等;腐蚀老化的作用。有关数据统计,因腐蚀可导致农机零部件的抗拉强度下降30%~40%,使用寿命缩短40%,而提前失效。


    农业机械量大面广,种类繁多,每年由于表面破坏和失效带来的损失非常巨大。资料表明,农机产品的失效破坏,约有60%是由零件表面的腐蚀和磨损造成的。如耕作、播种和收获机械的许多零部件,直接与土壤接触,其腐蚀和磨损相当严重,导致故障增多、生产率下降,作业成本明显上升。农用动力中的气缸、气门、曲轴,因磨损和腐蚀常会导致功率下降,污染增加。各种农用泵 、风机和叶片在表面磨损后,工作性能下降,寿命降低。


    表6-26列出了武汉材料保护研究所在上世纪80年代做的部分钢材在典型农田水中的腐蚀速率数据,从表中可以看出,在髙盐碱地区碳钢的腐蚀速率非常高,甚至比较重的酸性土壤地区的腐蚀速率还高数倍,因此在这些地区的农业机械的表面防护等级需进一步提高,包括提高各种保护层的质量和级别。


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    6.8.2.3防腐方法、措施


    在农机行业中大力推广先进、实用的表面技术,可显著提高零部件的抗氧化、耐腐蚀、耐磨损和耐疲劳性能,能最大限度地延长农机具的使用寿命。对于已损坏的产品,采用表面修复工艺,可大大节省资金,经济效益十分显著。


    推广先进的表面保护技术包括:


    (1)表面覆层技术:采用先进的有机涂层、化学镀、电镀以及物理、化学气相沉积、等离子沉积技术、等离子喷涂和电弧喷涂技术。


    (2)表面处理与改性技术:针对基本材料的表面,通过离子注入、渗入,或以化学、光及热处理方式,使其表面层组织结构成分发生变化形成与基体材料机械物理性能截然不同的表面改性层,主要包括传统的渗碳、渗氮、渗硼和激光表面处理等。


    (3)表面复合处理技术:利用表面加工技术,辅以表面覆层处理和改性技术,对零件进行复合处理,如激光综合加工技术。


    (4)表面防锈及润滑技术:采用高品质的润滑防锈油体系。


    (5)进一步改进收获机的割台、剥皮机、输送装置等关键部位设计,提高传动部件如链条、皮带等材质耐用性。