四种截齿耐磨堆焊层堆焊材料的特点介绍

时间:2017-01-10 作者 :admin
截齿耐磨堆焊层堆焊材料特点
1.等离子弧堆焊材料。
选用20CrMnTi和20CrMnMo作为截齿母材,粉末填充材料的合金系统为Cr-Mo-V-Ti,该工艺采用先完成堆焊层,后进行硬质合金刀头钎焊工艺顺序,利用钎焊热循环对等离子堆焊层进行二次硬化处理,获得硬度不降反升的堆焊层。
2.堆焊焊材Ni60+WC。
首先采用钨极氩弧堆焊方法将Ni60+WC材料堆在截齿刀头防护部位,然后再用高频感应法熔覆Ni60+WC涂层。堆焊层的硬度可达60~63HRC。
3.等离子弧堆焊材料的应用。
据资料报道,在20CrMnTi和20CrMnMo钢制截齿体头部、钎焊孔周边部位,采用等离子弧分两次堆焊耐磨合金层,该合金层上端距钎焊缝小于2mm,下端距钎焊缝大于30mm。利用等离子弧堆焊高温热循环,使齿头心部退火软化,有利于钻削钎焊孔加工。
随后,在对硬质合金刀头的钎焊过程中,由于加热温度较高,堆焊层金属不可避免发生高温回火,堆焊层中大量强碳化物形成元素Mo、V、Ti、Cr使碳化物析出,导致堆焊层金属产生所谓二次硬化现象,最终,堆焊层硬度反而升高,达到HV700左右。
井下工业试验表明,等离子弧堆焊工艺彻底解决了钎焊过程对齿头造成的退火软化难题,延长了硬质合金刀头的服役期。新工艺生产截齿的总体寿命,达到传统工艺生产同类截齿的2倍以上,制造成本降低20%。然而,也有资料表明,等离子弧堆焊设备比较复杂,价格也较高,消耗的氩气量比钨极氩弧堆焊多得多,对焊工的要求较高,所以堆焊成本高。
4.气体保护堆焊材料及其他堆焊材料的应用
有人试图采用CO2气体保护实芯焊丝堆焊截齿,由于市场缺乏高硬度耐磨堆焊用实芯焊丝,所以采用实芯焊丝CO2气体保护堆焊截齿用的不多,推广受到一定限制。
然而,粉末则不同,粉末以其合金元素易于加入或控制,高硬度堆层比较容易获得,在截齿耐磨堆焊层中的应用前景被看好。堆焊层的硬度可达60~63HRC。该堆焊材料和工艺方法已得到成功应用,如某集团矿业公司李家山矿E12506工作面(该工作面煤层厚度约为3.6m,含煤矸石约5%),在综采二队MGTY300/730型双滚筒采煤机上(截齿型号U92,单筒齿数为40,滚筒转速为35.7r/min,截齿割深为0.7m)安装该耐磨强化的U92截齿。一个月后,过煤量约6万t,共消耗耐磨强化截齿16把,每万吨煤消耗截齿约5.3把,同比未经耐磨强化处理的截齿,万吨煤消耗13.3把,相对耐磨性提高2.5倍以上。
采煤机截齿耐磨堆焊层实质上是一个隔离带,截齿堆焊层应当具有良好的综合抗损性能,材料特性是截齿堆焊层性能的核心影响因素,截齿堆焊层特性的改变,取决于堆焊材料成分、组织和性能的变化以及配套堆焊工艺的严格实施。
等离子堆焊材料的应用,使截齿堆焊层性能指标和堆焊层形状具有多变性和可控性;等离子弧堆焊材料及堆焊工艺的应用,彻底解决了钎焊过程对齿头造成的退火软化难题。

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