經由進程對國際截齒粉碎情勢的調研和對一些國際外截齒的剖解闡發及抗打擊機能實驗,截齒生效緣由首要有以下幾方面:

 

 

1、抗打擊機能低

 

經由進程大批察看粉碎的截齒,發明大都截齒的粉碎不是普通磨損生效,特別在硬巖截割中更加嚴峻。緣由以下。

(1)合金刀頭的機能差。國產合金中有石墨雜質,晶粒散布不平均,局部合金中有裂紋,這是構成硬質合金頭傾圯的首要緣由;其次是國產合金壓抑工藝比擬掉隊,合金高低密度差大、孔隙多、硬度低。

(2)合金頭釬焊剩余應力大。因為合金刀頭與齒體資料的熱延長系數相差較大,且冷卻時的延長差隨釬焊溫度的增大而增大。國產截齒多接納銅鋅釬料,其焊接溫度達950℃以上,焊接剩余應力較大。

(3)截齒齒體頭部傾圯和偏磨使合金頭過早落空掩護支持。其緣由首要是國產原資料機能不不變,局部原資料中間松散嚴峻,使截齒體內部有潛伏裂紋。有的截齒在任務時不能自轉,常常構成齒體的偏磨。

 

 2、耐磨性差

 

耐磨性是指合金刀頭和齒頭部的耐磨機能。國產截齒合金普通含鈷量偏高,構造不完全,密度低,硬度不高,致使截齒合金刀頭耐磨機能差。而截齒頭部則是因為原資料品質機能不不變和截齒熱處置工藝不妥等緣由,構成截齒頭部有裂紋,硬度偏低,影響其耐磨性。

 

 

3、掉合金頭

 

截齒掉合金頭是截齒生效的首要情勢之一。截齒掉合金頭景象分為初期、中期和前期掉合金頭。此中初期掉合金頭所構成的風險最大,截齒在很短的任務時候里,釬焊在截齒體上的硬質合金刀頭便從截齒體上掉下,致使截齒提早報廢。截齒的初期和中期掉合金頭的緣由首要是焊縫品質差,強度低,截齒體加工尺寸節制不嚴,構成焊縫空隙過大或太小,致使焊料活動堅苦,從而構成合金頭“擠死”或“缺焊”。為此我國頒發的煤炭行業規范MT246 -1996《煤礦用截齒》中對截齒的焊縫提出了請求,請求釬焊焊縫的剪切強度≥180 MPa ,優良截齒的釬焊焊縫的剪切強度≥230 MPa ,別的請求焊縫內焊料豐裕度不小于80%。截齒掉合金頭別的的緣由便是合金頭釬焊工藝不妥和焊前處置不好。截齒的前期掉合金頭是因為截齒體前端的過度磨損使得硬質合金刀頭過度凸起,焊縫面積減小,從而致使焊縫強度不夠構成截齒掉合金頭。是以,要處置截齒前期掉合金頭,除進步釬焊品質和焊縫強度外,更首要的是進步截齒體前端的耐磨性。

 

 

 

                            進步截齒機能的手藝路子

 

 1、抗打擊、耐磨、無裂紋的硬質合金刀頭研制

 

經由進程對國際外硬質合金刀頭的剖解闡發,得出外洋合金與國產合金的3項機能(磁力、比重、硬度)根基靠近。在合金的顯微布局上,也很難看出二者有很大差異。可是外洋刀頭的耐打擊性和耐磨性比擬較著地優于國產刀頭合金,首要是因為國產刀頭合金質料純度低,粉末成型工藝掉隊構成的。為此,對硬質合金新材質新工藝停止了研討。研制的截齒刀頭選用了優良質料,改良成型工藝和合金制取工藝(高純鎢粉、高溫復原、高溫碳化)等3條手藝辦法,進步了截齒刀頭的壽命。研制的合金具備高韌性、高耐磨性和高打擊性。

 

 

2、耐磨層的堆焊

 

為了處置截齒在采煤進程中的疾速磨損生效題目，接納堆焊體例（或其余冶金體例）在截齒錐頂（硬質合金刀頭）以下齒體部位，沿圓周標的目的堆焊一個寬度約20-30mm、厚度2-3mm的環形帶。此環形帶即稱之為耐磨堆焊層。經常利用的耐磨堆焊資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、碳化鈮等。從機理上講，截齒耐磨堆焊層的感化是：

1、填補或轉變因硬質合金刀頭釬焊工藝在齒體圓周構成的機能劣化景象（指先熱處置后釬焊工藝出產的截齒）。

2、進一步優化或強化刀頭局部利用機能。固然，接納先釬焊刀頭后全體熱處置截齒的制作工藝時，后者的感化更加凸起。但是，現實環境并不簡略，截齒耐磨堆焊層的呈現和利用，將截齒刀頭與被切割煤巖之間的摩擦、打擊等感化，轉換為或局部轉換為堆焊層與被切割煤巖之間的摩擦、打擊等感化。它們之間的摩擦磨損、打擊毀傷等，不只取決于兩個打仗體資料的特征及其婚配行動，同時還遭到采煤進程中諸多身分的影響。

 

3、刀體材質的研討

 

今朝國際掘進機截齒刀體的資料多為合金布局鋼35CrMnSiA ,這類資料在淬火高溫回火或等溫淬火后,有較高的綜合機器機能,但該資料橫向機能比縱向機能差,有較著的回火脆性等缺點。為此,停止了用42CrMo合金布局鋼作為截齒體資料的研討。

42CrMo一樣屬于中淬透合金鋼,該鋼無回火脆性,調質后有較高的委靡極限和抗屢次打擊才能,與35CrMnSiA合金鋼比擬,更合適截齒的受力特征,實驗成果標明,該鋼制作的齒體頭部的抗裂機能和打擊韌性要比35CrMnSiA鋼種好。是以,42CrMo合金布局鋼比35CrMnSiA合金布局鋼更適合作截齒資料。

 

 

4、焊縫空隙的研討

 

截齒釬焊焊縫空隙的巨細是影響焊縫致密性和焊縫強度的關頭身分。空隙太小,故障釬焊料流入;空隙過大,粉碎釬焊縫的毛細管感化,使釬料不能填滿焊縫空隙。截齒的釬焊,是鋼與硬質合金的異種資料焊接,斟酌硬質合金的線延長系數是鋼的1/2～1/3,是以釬焊縫空隙應比鋼對鋼焊接時稍小。經由進程對幾組差別空隙焊縫的實驗研討,實驗成果標明截齒焊縫空隙普通為0. 08～0. 15 mm為好,別的最好接納帶錐面的合金頭和帶錐面的截齒體孔,以盡可能保障硬質合金刀頭四周焊縫空隙平均分歧。

 

 5、釬焊及熱處置工藝

 

釬焊及熱處置工藝研討截齒的釬焊及熱處置工藝是保障強力截齒品質和壽命的關頭手藝之一。今朝國際截齒的出產工藝普通為以下2種:

(1)截齒體加工成形→釬焊硬質合金頭→鹽爐加熱→硝鹽等溫淬火→回火。

(2)截齒體加工成形→鹽爐加熱→硝鹽等溫淬火→洗濯→釬焊硬質合金頭→回火。

第1種出產工藝,釬焊硬質合金頭后鹽爐加熱再硝鹽等溫淬火。截齒體的硬度取得了保障,但硬質合金頭在釬焊和硝鹽等溫淬火這一進程中,都顛末了2次加熱,從而使硬質合金頭脆化,使截齒在利用進程中因硬質合金頭傾圯和硬質合金頭與截齒體焊接的開裂而大大延長截齒的利用壽命。

第2種出產工藝,硝鹽等溫淬火后釬焊硬質合金頭,固然焊縫的品質和硬質合金頭的品質取得了保障,但截齒體頭部的硬度卻降落了,致使截齒體頭部耐磨性大大下降,使得截齒在利用進程中硬質合金頭過早零落,一樣也延長了截齒的利用壽命。為此,接納截齒真空爐釬焊與熱處置同時一次加熱,使釬焊好的截齒間接停止淬火的工藝。該工藝具備以下明顯特色:

(1)接納真空爐加熱釬焊,防止了釬焊進程中釬焊外表與氛圍打仗發生氧化,可以使融化的液態釬料與釬焊外表間接打仗,發生潮濕的填縫,以取得優良的釬焊品質。

(2)使釬焊好的截齒不經空冷間接淬火,防止了二次加熱題目,又進步了齒體的綜合機器機能。截齒的真空釬焊工藝流程為:洗濯截齒體待焊局部、釬料和硬質合金刀頭→烘干→裝填焊料、硬質合金刀頭→將截齒裝入夾具內→入爐加熱→冷卻。