煤截齿新型耐磨堆焊材料-碳化铌
时间:2015-11-17 作者 :admin
煤截齿堆焊耐磨材料
高锰钢系列、抗磨铬铸铁系列、耐磨合金钢系列、奥贝球铁(ADI)系列、各类非金属耐磨材料和各类复合或梯度材料及硬质合金材料。如碳化铬复合材料(Cr2C3+Q235)、高能离子注渗碳化钨材料(WCSP)、高韧硬质合金(YK25.6)等。
目前常用煤截齿堆焊次耐磨材料主要是马氏体和高铬堆焊合金,对于马氏体堆焊合金(D317,D327,DG7等)耐磨性主要决定于堆焊层中Fe-Cr-Mo-C固溶所形成的马氏体来抵抗磨损。但是马氏体的纤维硬度(800Hv)远远低于无聊的显微硬度(2400Hv),且堆焊层中无耐磨碳化物存在,因此使用效果不是很理想。高铬Fe-Cr-C合金系(D688,D638等),依靠堆焊层中形成的CrC3作为耐磨硬质相抵抗磨损,与马氏体合金相比由于具有碳化物,因此耐磨性能有了提高,但是此类堆焊合金焊后表面会开裂,在煤截齿工作中遇到冲击焊缝会脱落。另外,CrC3纤维硬度仅为1500Hv,远低于SiO2和Al3O2显微硬度,磨损仍很严重,使用效果也不是很理想。
新型耐磨堆焊材料—碳化铌,煤截齿钢机表面堆焊上一层碳化铌硬质合金,以获得与基体呈冶金结构的堆焊耐磨层。碳化铌密集分布在铁基马氏体和残留奥氏体上,保护集体不受磨损,堆焊层的高硬度硬质合金以及大量起到耐磨骨架作用的金相组织,使堆焊层具有较高的耐磨性。耐磨堆焊层的平均显微硬度为580HV,洛氏硬度为54HRC,最高硬度可达到68HRC。碳化铌形状近似长约5微米的正方形,不会贯穿整个焊缝,因此对堆焊基体的割裂作用小,提高焊缝韧性。
截齿的钎焊及热处理工艺是保证截齿质量的关键技术之一。目前截齿钎焊、热处理是融为一体的技术。它是采用真空炉加热,使钎焊好的截齿不经过空冷直接淬火,钎焊、热处理一次完成。避免了传统钎焊表面与空气接触产生氧化的现象,保证熔化的钎料与钎焊表面直接接触,保证焊接质量;同时由于钎焊、热处理一次加热完成,避免了两次加热引起的合金头脆化、焊缝强度降低等问题。
煤矿采煤机煤截齿具有良好的综合伤害抵抗,保护切削齿头从强大的磨损和过早失效的综合机械化采煤生产的推广与应用。一般来说,如果废刀齿是修理,所以煤刀齿重用技术,耐磨堆焊层可能是煤矿综采设备实现经济循环经济和技术的一部分。虽然煤炭铣刀齿耐磨堆焊层用于采矿生产在我国可能有几十年的历史,一些单位在生产切削齿耐磨堆焊层技术积累了一些经验。
在许多采矿业务,然而,由于质量问题的采煤机切削齿,硬质合金刀具,过早断裂的切割工具,采煤机齿头磨损失效现象时有发生,每一万吨煤消费高,切削齿的数量增加了生产成本,直接影响到生产效率的采煤机。北京科技大学为技术根据煤矿用刀齿磨损形式及特点,使用碳化铌作为耐磨硬相位,开发了高硬度、不开裂、耐冲击的采煤机切割齿线、堆焊材料的显微结构和性能的堆焊层进行研究,取得了良好的效果。
采煤机齿使用耐磨堆焊技术在煤炭切削齿钢堆焊层碳化铌硬质合金,以取得和金相结构的堆焊耐磨层与衬底。密集分布的碳化铌在黑色马氏体和残余奥氏体,保护集体的磨损,高硬度堆焊层硬质合金以及一大批冶金结构与功能的耐磨骨架,与高耐磨堆焊层。堆焊层的平均显微硬度是580高压,洛氏硬度为54 HRC,最高硬度可达到68 HRC。由于堆焊层耐磨骨架的作用,避免过早失去硬质合金头,因此堆焊层煤刀齿使用寿命远远高于普通国内煤矿与切削齿。