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截齿失效分析以及提高截齿性能的五条技术路径!

发布时间: 2023-07-21 作者: 分享到:
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截齿损坏形式分析 通过对国内截齿损坏形式的调研和对一些国内外截齿的解剖分析及抗冲击性能试验,截齿失效原因主要有以下几方面: 

一、抗冲击性能低通过大量观察损坏的截齿,发现多数截齿的损坏不是正常磨损失效,尤其在硬岩截割中更为严重,原因如下。
1、合金头的性能差。合金中有石墨杂质,晶粒分布不均匀,部分合金中有裂纹,这是造成硬质合金头崩裂的主要原因;其次是合金生产工艺比较落后,合金上下密度差大、孔隙多、硬度低。
2、合金头钎焊残余应力大。由于合金刀头与齿体材料的热膨胀系数相差较大,且冷却时的收缩差随钎焊温度的增大而增大,导致焊接残余应力较大。

3、截齿齿体头部崩裂和偏磨使合金头过早失去保护支撑。其原因主要是齿体原材料性能不稳定,部分原材料中心疏松严重,使截齿体内部有潜在裂纹;另外,有的截齿在工作时不能自转,往往造成齿体的偏磨。
二、耐磨性差耐磨性是指合金头和齿体头部的耐磨性能。
有的截齿合金含钴量偏高,组织不完整,密度低,硬度不高,致使截齿合金头耐磨性能差。而截齿头部则是由于原材料质量性能不稳定和截齿热处理工艺不当等原因,造成截齿头部有裂纹,硬度偏低,影响其耐磨性。
三、掉合金头截齿掉合金头是截齿失效的主要形式之一。
截齿掉合金头现象分为早期、中期和后期掉合金头。其中早期掉合金头所造成的危害..,截齿在很短的工作时间里,钎焊在截齿体上的硬质合金头便从截齿体上掉下,致使截齿提前报废。截齿的早期和中期掉合金头的原因主要是焊缝质量差,强度低,截齿体加工尺寸控制不严,造成焊缝间隙过大或过小,致使焊料流动困难,从而造成合金头“挤死”或“缺焊”。
截齿掉合金头另外的原因就是合金头钎焊工艺不当和焊前处理不好。截齿的后期掉合金头是因为截齿体前端的过度磨损使得硬质合金刀头过分突出,焊缝面积减小,从而导致焊缝强度不够造成截齿掉合金头。因此,要解决截齿后期掉合金头,除了提高钎焊质量和焊缝强度外,更重要的是提高截齿体前端的耐磨性。
提高截齿性能的技术途径
一、研制抗冲击、耐磨、无裂纹的硬质合金头 需要对截齿合金材料进行改进,改进成型工艺和合金制取工艺,通过高纯钨粉、高温还原、高温碳化等技术措施,来提高了截齿合金头的寿命,使合金具有高韧性、高耐磨性和高冲击性。
二、耐磨层的堆焊及其他设计为了解决截齿在采煤过程中的快速磨损失效问题,采用堆焊方式(或其他冶金方式)在截齿锥顶(硬质合金头)以下齿体部位,沿圆周方向堆焊一个宽度约20-30mm、厚度2-3mm的环形带。此环形带即称之为耐磨堆焊层。常用的耐磨堆焊材料为马氏体堆焊合金、高铬Fe-Cr-C合金系、碳化钨、碳化铌等。



【全文完】

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