四種截齒耐磨堆焊層堆焊材料的特點介紹
時間:2017-01-10 作者 :admin
截齒耐磨堆焊層堆焊材料特點
1.等離子弧堆焊材料。
選用20CrMnTi和20CrMnMo作為截齒母材,粉末填充材料的合金系統(tǒng)為Cr-Mo-V-Ti,該工藝采用先完成堆焊層,后進行硬質合金刀頭釬焊工藝順序,利用釬焊熱循環(huán)對等離子堆焊層進行二次硬化處理,獲得硬度不降反升的堆焊層。
2.堆焊焊材Ni60+WC。
首先采用鎢極氬弧堆焊方法將Ni60+WC材料堆在截齒刀頭防護部位,然后再用高頻感應法熔覆Ni60+WC涂層。堆焊層的硬度可達60~63HRC。
3.等離子弧堆焊材料的應用。
據資料報道,在20CrMnTi和20CrMnMo鋼制截齒體頭部、釬焊孔周邊部位,采用等離子弧分兩次堆焊耐磨合金層,該合金層上端距釬焊縫小于2mm,下端距釬焊縫大于30mm。利用等離子弧堆焊高溫熱循環(huán),使齒頭心部退火軟化,有利于鉆削釬焊孔加工。
隨后,在對硬質合金刀頭的釬焊過程中,由于加熱溫度較高,堆焊層金屬不可避免發(fā)生高溫回火,堆焊層中大量強碳化物形成元素Mo、V、Ti、Cr使碳化物析出,導致堆焊層金屬產生所謂二次硬化現象,最終,堆焊層硬度反而升高,達到HV700左右。
井下工業(yè)試驗表明,等離子弧堆焊工藝徹底解決了釬焊過程對齒頭造成的退火軟化難題,延長了硬質合金刀頭的服役期。新工藝生產截齒的總體壽命,達到傳統(tǒng)工藝生產同類截齒的2倍以上,制造成本降低20%。然而,也有資料表明,等離子弧堆焊設備比較復雜,價格也較高,消耗的氬氣量比鎢極氬弧堆焊多得多,對焊工的要求較高,所以堆焊成本高。
4.氣體保護堆焊材料及其他堆焊材料的應用
有人試圖采用CO2氣體保護實芯焊絲堆焊截齒,由于市場缺乏高硬度耐磨堆焊用實芯焊絲,所以采用實芯焊絲CO2氣體保護堆焊截齒用的不多,推廣受到一定限制。
然而,粉末則不同,粉末以其合金元素易于加入或控制,高硬度堆層比較容易獲得,在截齒耐磨堆焊層中的應用前景被看好。堆焊層的硬度可達60~63HRC。該堆焊材料和工藝方法已得到成功應用,如某集團礦業(yè)公司李家山礦E12506工作面(該工作面煤層厚度約為3.6m,含煤矸石約5%),在綜采二隊MGTY300/730型雙滾筒采煤機上(截齒型號U92,單筒齒數為40,滾筒轉速為35.7r/min,截齒割深為0.7m)安裝該耐磨強化的U92截齒。一個月后,過煤量約6萬t,共消耗耐磨強化截齒16把,每萬噸煤消耗截齒約5.3把,同比未經耐磨強化處理的截齒,萬噸煤消耗13.3把,相對耐磨性提高2.5倍以上。
采煤機截齒耐磨堆焊層實質上是一個隔離帶,截齒堆焊層應當具有良好的綜合抗損性能,材料特性是截齒堆焊層性能的核心影響因素,截齒堆焊層特性的改變,取決于堆焊材料成分、組織和性能的變化以及配套堆焊工藝的嚴格實施。
等離子堆焊材料的應用,使截齒堆焊層性能指標和堆焊層形狀具有多變性和可控性;等離子弧堆焊材料及堆焊工藝的應用,徹底解決了釬焊過程對齒頭造成的退火軟化難題。