截齿强化表面提高耐磨性的方法
时间:2015-05-29 作者 :admin
截齿在工作过程中,要承受高的压应力,剪切应力和冲击负荷,是更换量最大的煤矿机械零件之一。对截齿进行表面强化提高耐磨性是一个重要的手段。常见方法:
热喷涂通过火焰、电弧或等离子体等热源,将某种线状或粉状的材料加热至熔化或半熔化状态并加速形成高速熔滴,喷向基体在其上形成涂层,可以对材料表面进行强化,提高其耐磨和耐腐蚀等性能。
等离子熔覆
等离子熔覆是采用等离子束为热源,使金属表层获得优异的耐磨、耐蚀、耐热、耐冲击等性能的新型材料表面改性技术。等离子熔覆是一种快速非平衡凝固过程,具有过饱和固溶强化、弥散强化和沉淀强化等多种强化效应。
激光熔覆
激光熔覆是利用高能激光束将预置或同步送入待处理工作表面的合金粉末熔化,基体同时熔化薄层,并以极高冷却速度快速凝固,实现涂层与基体冶金结合,获得具有特殊性能的表面涂层,达到表面改性或表面修复,从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等的工艺方法。
堆焊是借用焊接的手段对金属材料的表面进行厚膜改质,即在零件上堆敷一层或几层具有希望的性能的材料。这些材料可以是合金,也可以是金属陶瓷,它们可以具有原机件不具有的性能,如高的耐磨性、良好的耐蚀性或其他性能。
等离子束表面冶金
等离子束表面冶金技术是以等离子弧为热源,采用同步送粉方式,在基体材料表面获得一层均匀致密、结合牢固的特殊保护涂层,实现涂层与金属基体的冶金结合,从而使金属表面具有非常高的耐磨、耐蚀、抗高温氧化等性能。
钎焊及热处理
开采用截齿的种类越来越多,由于开采工作对截齿的损坏比较严重,研发质量越来越好的矿用截齿是每一个生产厂家努力的方向。
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。
旋转翼截齿(齿体材料42CrMo)与传统的截齿不同,凸起的肋是为加强截齿旋转而设计的,台肩处的开口槽为截齿的定位与排水槽。
工件特点是:从下至上,柄部直圆柱开槽;中间台肩底部有四个开口槽;头部与中间台肩连接为大圆弧过渡,齿体头部有三条凸起旋转翼和合金孔。齿体成型难点在于三条凸起筋和四个开口槽。旋转翼截齿与传统的截齿产品相比较,传统的截齿齿体生产方式为锻造后再加工,而复杂形状截齿的齿体生产方式只能采用铸造成形,这两种生产方式不可避免地造成了齿体在加工后存在金属流线被切断、金属晶粒粗大和机械性能下降等缺陷,极易折断,导致截齿工作中非正常失效,为矿山开采造成不必要的经济损失。目前国内外的截齿齿体生产一挤压、模锻和楔横轧等塑性成形后机械加工方式为主。现在市场上楔形截齿的需求正在不断地加大。这类截齿有生产成本低和产品综合机械性能高等特点。
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。