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為了解決截齒在采煤過程中的快速磨損失效問題,采用堆焊方式(或其他冶金方式)在截齒錐頂(硬質(zhì)合金刀頭)以下齒體部位,沿圓周方向堆焊一個寬度約20-30mm、厚度2-3mm的環(huán)形帶。此環(huán)形帶即稱之為耐磨堆焊層。常用的耐磨堆焊材料為馬氏體堆焊合金(D317,D327,DG7等)、高鉻Fe-Cr-C合金系(D688,D638等)、碳化鎢、碳化鈮(北京固本牌KB515)等。從機理上講,截齒耐磨堆焊層的作用是:1、彌補或改變因硬質(zhì)合金刀頭釬焊工藝在齒體圓周形成的性能劣化現(xiàn)象(指先熱處理后釬焊工藝生產(chǎn)的截齒)。2、進一步優(yōu)化或強化刀頭部分使用性能。當然,采用先釬焊刀頭后整體熱處理截齒的制造工藝時,后者的作用更為突出。然而,實際情況并不簡單,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,同時還受到采煤過程中諸多因素的影響。
隨著掘進機越來越向重型化、全硬巖化方向發(fā)展,對截齒耐磨性的要求越來越苛刻,而現(xiàn)在截齒的耐磨性和性價比遠遠沒有達到用戶的期望,這就要求掘進機生產(chǎn)廠家要研發(fā)出適合于全硬巖的高性價比的截齒??梢灶A(yù)言截齒的耐磨性必將成為這一類機型很主要的使用瓶頸。據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)在國內(nèi)和國外已有使用記錄的重型全巖掘進機在截齒的耐磨性和性價比方面都沒有令人滿意的效果,截割1頭的磨損也非常嚴重,截割效率和生產(chǎn)成本與炮采基本相同。但由于掘進機的工作安全性高和對巷道結(jié)構(gòu)的傷害小等特點,煤礦必須使用,且使用的數(shù)量還在逐年增加。截齒的損壞不僅是截齒本身受損,截齒損壞后還將導(dǎo)致相應(yīng)截齒座的損壞,使截割1頭不能正常使用,同時井下不能焊接的特點,使維修很費事。
1、截齒的耐磨性能顯著提高,使用先進的等離子熔覆強化技術(shù)在截齒頭部熔覆一層硬度金屬陶瓷層,該金屬陶瓷層具有硬度高,韌性好,耐磨耐沖擊等特點,很好的保護了截齒齒體頭部,降低了頭部齒體磨損速度,使齒體與合金頭同步磨損,達到了較優(yōu)配合。
2、抗彎性能顯著提高。看截齒在使用過程中的斷裂部位及彎曲情況。使用先進的分析軟件ANSYS對截齒進行了使用過程受力破壞計算機模擬分析,并根據(jù)分析結(jié)果研發(fā)出了獨特的熱處理工藝等生產(chǎn)加工工藝。使齒體的整體抗彎能力及齒柄的表面強度得到了很大提高,保證了截齒的正常使用。
3、使用過程中“不產(chǎn)生火花”。普通截齒在使用過程中特別是割巖石過程中會產(chǎn)生大量的火花,給煤礦生產(chǎn)帶來了極大的安全隱患。生產(chǎn)的等離子熔覆一層高硬度的金屬陶瓷層,該陶瓷層使截齒在使用過程中產(chǎn)生的火花量減少了90%以上,極大的提高了煤炭開采的安全性。