截齒耐磨工藝的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用模板

1、截齒耐磨工藝的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用山東淄博博山工程機(jī)械有限公司馬作強(qiáng)截齒在截割煤巖時(shí)，承受高的間歇式的沖擊載荷，截齒表面上 較硬的微凸點(diǎn)將變形，重復(fù)擠壓導(dǎo)致附近軟表面產(chǎn)生塑性流動(dòng)并 在截齒亞表面層形成積累。同時(shí)截齒截割煤巖時(shí)，由于磨損熱使刀 頭磨損表面產(chǎn)生600800C的高溫,而截齒截割煤巖是周期性的 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),故升溫是交變的，當(dāng)?shù)额^接觸煤巖時(shí)升溫，離開(kāi)煤巖時(shí) 降溫，使截齒齒頂產(chǎn)生高溫回火，其組織一般為回火索氏體和鐵素 體，其硬度下降50 %，加速了截齒的磨損。由于截齒表層溫度的不 斷變化，材料表層進(jìn)一步軟化，導(dǎo)致塑變區(qū)內(nèi)出現(xiàn)波浪式塑性流動(dòng) 和位錯(cuò)密度增加，重復(fù)的彈塑變形，又使位錯(cuò)集中，繼而在表層出 現(xiàn)

2、橫向微裂紋，屬于典型的熱疲勞磨損。因此磨料磨損和熱疲勞磨 損是采煤機(jī)截齒正對(duì)土體部分的主要磨損形式。截齒多選用35CrMo或42CrMo鋼為母材，在截齒工作端釬焊碳 化鈮硬質(zhì)合金。在工作中，硬質(zhì)合金起到切削煤巖的作用,42CrMo 鋼對(duì)硬質(zhì)合金起到支撐保護(hù)作用。但由于42CrMo鋼硬度低，耐磨 性差，在實(shí)際工作中由于42CrMo的過(guò)早磨損，特別是釬焊硬質(zhì)合 金后,42CrMo鋼受到釬焊過(guò)程高溫加熱導(dǎo)致硬度降低的影響，更易 被磨損。采煤機(jī)截齒母材磨損后，硬質(zhì)合金失去了支撐體,造成硬 質(zhì)合金的脫落,造成截齒的快速失效。為了延長(zhǎng)截齒使用壽命，為 了更好的保護(hù)硬質(zhì)合金，采煤機(jī)截齒生產(chǎn)商會(huì)在截齒硬質(zhì)合金

3、周?chē)押改湍印＝佚X耐磨堆焊層以其良好的綜合抗損性能，保護(hù)截齒頭免遭強(qiáng) 烈的磨損而過(guò)早失效，在機(jī)械化綜合采煤生產(chǎn)作業(yè)中獲得了推廣 應(yīng)用。1常見(jiàn)截齒耐磨材料分析當(dāng)前常見(jiàn)截齒堆焊耐磨材料主要是馬氏體和高鉻堆焊合金，對(duì) 于馬氏體堆焊合金(D317 , D 3 2 7 , DG7等)耐磨性主要 決定于堆焊層中Fe-Cr-Mo-C固溶所形成的馬氏體來(lái)抵抗磨損。但 由于馬氏體顯微硬度(800Hv)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于物料的顯微硬度(2400Hv), 且堆焊層中無(wú)耐磨碳化物存在，因此使用效果不理想。高鉻Fe-Cr-C 合金系(D 6 8 8, D 6 3 8等)，依靠堆焊層中形成的Cr7C3作為耐磨硬質(zhì)相抵抗磨損，與馬

4、氏體合金相比由于具有碳化物，因此耐 磨性有了提高,但此類(lèi)堆焊合金焊后表面會(huì)開(kāi)裂,在截齒工作中遇 到?jīng)_擊焊縫會(huì)脫落。另外Cr7C3顯微硬度僅為1500HV,遠(yuǎn)低于SiO2 和A13O2顯微硬度，磨損仍很?chē)?yán)重，使用效果也不理想。而碳化鈮形 狀近似為長(zhǎng)約5微米的正方形，不會(huì)貫穿整個(gè)焊縫，因此對(duì)堆焊基 體的割裂作用小，提高焊縫韌性。新開(kāi)發(fā)的含碳化鈮硬質(zhì)相的采煤 機(jī)截齒堆焊焊絲實(shí)現(xiàn)了高硬度，無(wú)裂紋，耐沖擊的堆焊性能。2試驗(yàn)方法2 .1硬度及金相組織試驗(yàn)試板材質(zhì)為4 2CrM。鋼，堆焊設(shè)備為上海通用KR500 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)，堆焊工藝見(jiàn)圖2和表1，空冷后磨平，利 用HR-150多功能數(shù)字硬度計(jì)對(duì)堆焊

5、層進(jìn)行洛氏硬度測(cè)試，根據(jù) GB8640-88規(guī)定，每個(gè)試樣測(cè)定五個(gè)點(diǎn)，取平均值，實(shí)驗(yàn)采用金剛石壓頭，載荷為150Kg，加載時(shí)間為5s，恢 復(fù)時(shí)間為3$。其中測(cè)定點(diǎn)之間的距離或任一測(cè)定點(diǎn)距試樣邊緣的距 離不小于3mm。每個(gè)試樣測(cè)試五個(gè)點(diǎn)，取平均值。表1堆焊工藝參數(shù)電流/A電壓/A干伸長(zhǎng)/mm電弧飛濺裂紋成型22030028331520穩(wěn)定很小無(wú)良好圖2采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊堆焊截齒堆焊層的組織測(cè)試首先采用金相切割機(jī)、金相鑲樣機(jī)、預(yù)磨 機(jī)、拋光機(jī)等設(shè)備進(jìn)行金相試樣的制備，然后利用4X1、ols3000 及MPEG3等型號(hào)顯微鏡進(jìn)行組織觀察與圖像采集。3.2磨粒磨損在堆焊層表面利用線(xiàn)切割方法制取尺寸為57mmx25mmx5mm 的磨損試驗(yàn)試樣。磨粒磨損試驗(yàn)采用MLS-225型濕式橡膠輪磨粒磨 損試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)參數(shù)如下：橡膠輪轉(zhuǎn)速為240 r/min、橡膠輪硬度 60（邵爾硬度）、載荷分別為100N,磨料為0.212 mm