截齒耐磨堆焊層具有良好的綜合抗損性能,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。使用等離子弧堆焊材料及堆焊工藝、TIG堆焊材料及堆焊工藝,可獲得良好的應(yīng)用效果。采煤機截齒耐磨堆焊層(見圖1)以其良好的綜合抗損性能,可保護截齒頭免遭強烈的磨損而過早失效,在機械化綜合采煤生產(chǎn)作業(yè)中獲得了推廣應(yīng)用。從廣義上講,如果報廢截齒被修復(fù)再利用,那么,截齒耐磨堆焊層工藝技術(shù),將可能成為煤礦綜采裝備實現(xiàn)節(jié)約型循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)的組成部分。從機理上講,截齒耐磨堆焊層的作用是利用自身及其耐磨性,在截齒齒體頭部形成一個防護帶,使齒頭不與被采煤巖直接接觸,而是以該防護帶與硬質(zhì)合金刀頭組成的聯(lián)合體,共同承受采煤過程中煤巖產(chǎn)生的強烈磨擦、沖擊等作用,減緩截齒磨損失效率,延長截齒的使用壽命。然而,實際情況中,截齒耐磨堆焊層的出現(xiàn)和使用,將截齒刀頭與被切割煤巖之間的磨擦、沖擊等作用,轉(zhuǎn)換為或部分轉(zhuǎn)換為堆焊層與被切割煤巖之間的磨擦、 沖擊等作用,它們之間的磨擦磨損、沖擊損傷等,不僅取決于兩個接觸體材料的特性及其匹配行為,還受到采煤過程中諸多因素的影響。近年來,在多種可供選用的防止截齒過早失效的冶金技術(shù)中,工藝簡便和效果較好者當推截齒耐磨堆焊層。研究表明,截齒耐磨堆焊層性能的優(yōu)化與改善,是防止采煤過程中的截齒快速磨損失效的重要技術(shù)措施。事實上,自從截齒耐磨堆焊層技術(shù)出現(xiàn)以來,隨著采煤現(xiàn)場出現(xiàn)問題的逐步克服,新型截齒耐磨堆焊層專用堆焊材料和技術(shù)不斷被推出,截齒耐磨堆焊層的材料品種已經(jīng)或正在發(fā)生質(zhì)的變化。堆焊材料的創(chuàng)新推動了截齒耐磨堆焊層技術(shù)的進步與發(fā)展,而截齒耐磨堆焊層技術(shù)的進步,則促進了綜采技術(shù)的提高以及應(yīng)用的穩(wěn)步發(fā)展。為此,本公司特意將典型堆焊材料與截齒耐磨堆焊層磨損特性相聯(lián)系,綜合評述截齒耐磨堆焊材料的特點及其應(yīng)用。該項研究對推動截齒耐磨堆焊層堆焊技術(shù)的進一步完善,提高截齒使用壽命,具有積極意義和參考價值。 采煤機截齒耐磨堆焊層性能及影響因素鎬型截齒由硬質(zhì)合金刀頭、齒頭和齒柄三部分組成,采用釬焊工藝將硬質(zhì)合金刀頭嵌入齒體連接。可供選用的、能夠滿足截齒工況條件的齒體鋼種很多,截齒制造企業(yè)可根據(jù)截齒種類及具體工況條件選擇合適的截齒刀體材質(zhì)。有些截齒經(jīng)受不住采煤過程中煤炭巖石的強烈磨損,而且因其過早磨損而喪失對硬質(zhì)合金刀頭的保護,導(dǎo)致刀頭過早脫落、失效。在嵌入合金刀頭附近圓周方向堆焊一個推焊層,相當于在截齒齒體薄弱環(huán)節(jié)加裝了一圈鎧甲(見圖3),避免截齒齒體與被切割煤炭過早直接接觸,保護截齒齒體免遭煤炭及巖層強烈磨損。 圖3 截齒的組成截齒堆焊層的使用性能影響因素較多,總體上有三大因素:一是載荷力的影響。在采煤過程中,凡是增大作用在堆焊層與煤巖間接觸力的因素,如增大采煤機牽引速度時,截齒的切割阻力增大,截齒的磨損現(xiàn)象就會加劇;二是截齒的幾何參數(shù)和排列方式的影響。合理的截齒幾何形狀參數(shù)以及與被采煤巖物理特性良好匹配的截齒排列方式,可以減小截齒的切割阻力和軸向力,從而減緩截齒的磨損;三是堆焊層與煤巖材料特性的影響。煤質(zhì)的軟硬以及夾矸石的多少,對截齒的磨損影響非常明顯。煤質(zhì)較軟、夾矸石較少的煤巖,截齒切割阻力較小,采煤機牽引阻力也較小,截齒的磨損率較小;反之,截齒的磨損率較大。在上述堆焊層性能影響因素中,*一點和第二點是外在因素,第三點是內(nèi)在因素,外因通過內(nèi)因起作用。也就是說,無論是載荷力的影響,還是截齒的幾何參數(shù)和排列方式的影響,最終要反映到堆焊層與煤巖材料特性的影響 |
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