專利名稱：微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒及其方法。
背景技術(shù)：
煤炭是我國的能源主體，煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率的一項關(guān)鍵技術(shù)是采掘機(jī)械化。最常用的采掘機(jī)械是螺旋滾筒式采煤機(jī)，其所用的采煤刀具稱為截齒，它是綜采機(jī)上直接切割煤巖的關(guān)鍵零件。截齒是易損件，對噸煤成本有一定的影響，所以提高截齒質(zhì)量，延長其使用壽命，對提高采煤機(jī)工作效率和降低生產(chǎn)成本有重要意義。截齒基本上分兩大類刀型截齒和鎬型截齒?，F(xiàn)在，國內(nèi)、外均是以將硬質(zhì)合金頭與齒體釬焊在一體。截齒是直接截割煤和巖石的，它受到煤和巖石的磨粒磨損和沖擊，因此，對截齒的基本要求是(1)高耐磨性；(2)高強(qiáng)韌性。當(dāng)遇到夾矸及斷層時不僅要求耐磨性好，而且耐沖擊，最好達(dá)到刀頭不崩裂，刀體不磨損。一般的硬質(zhì)合金截齒生產(chǎn)工藝過程是齒體鍛造——熱處理——釬焊硬質(zhì)合金頭，這樣的結(jié)果是釬焊硬質(zhì)合金的熱循環(huán)會使齒體退火而變軟，降低了截齒的耐磨性；還有生產(chǎn)廠家采取如下的生產(chǎn)工藝齒體鍛造——釬焊硬質(zhì)合金頭——整體熱處理，這樣的結(jié)果是整體熱處理會影響到合金頭的性能，會在釬焊縫及硬質(zhì)合金頭中產(chǎn)生微裂紋，損害截齒使用壽命。這是一對很難解決的矛盾。針對截齒在使用中的難題，國內(nèi)外都采取了種種措施，但是目前使用的截齒仍不夠理想。

隨著新材料新技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在國內(nèi)外都在積極開發(fā)和應(yīng)用涂層工具，可以說是迎來了涂層工具的全盛時期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種刀型截齒微束等離子弧表面熔覆延壽方法，對刀頭保護(hù)的基礎(chǔ)上，并對截齒錐體前部采用微束等離子弧熔覆方法堆焊一層耐磨合金，解決了采煤截齒使用中短壽命的難題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一、一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒
本發(fā)明包括硬質(zhì)合金頭和采煤截齒齒體；在成品采煤截齒齒體的錐體前部20 30mm打磨深度I 3 mm處，除硬質(zhì)合金頭裸露部分外的錐體前部打磨處，堆焊一層硬度為HRC58 62耐磨合金。二、一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒方法
對于成品采煤截齒齒體的錐體前部20 30mm處打磨深度I 3 mm,沿圓錐面,采用微束等離子弧熔覆工藝堆焊一層耐磨合金；堆焊時，用高溫膠覆蓋硬質(zhì)合金頭裸露部分，耐磨合金層的表面硬度為HRC58 62。所述的耐磨合金的元素質(zhì)量百分比含量C1. 47 1. 95%，F(xiàn)e O. 0 4. 0%，Si2.8 4· 4%, B 2. 0 3· 6%, Cr 12 20%，Ni 47. 5 62. 8%, W 16. 53%, Co 2. 4%。所述的微束等離子弧熔覆工藝輸入電源220V，額定功率4KAV，輸出電流70 100Α，離子氣流量O. 2 O. 4L/min,送粉氣流量(TlL/min，保護(hù)氣流量2 6 L/min,送粉量(T50g/min，一次堆焊厚度O. 5 4mm，一次堆焊寬度2 5mm，粉末粒度100 300目，工作距離3 12mm。所述的離子氣、送粉氣和保護(hù)氣均為99. 99%的工業(yè)氬氣。本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明開發(fā)了一種既有齒體表面的高硬度、高耐磨性，又保持釬焊縫及硬質(zhì)合金頭強(qiáng)度和韌性的加工方法，對刀頭簡單保護(hù)的基礎(chǔ)上，對截齒錐體前部采用微束等離子弧熔覆方法堆焊一層耐磨合金。從而解決了采煤截齒使用中短壽命的難題，平均壽命提高50%左右。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖中1、硬質(zhì)合金頭；2、耐磨合金；3、米煤截齒齒體。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1、圖2所示，包括硬質(zhì)合金頭I和采煤截齒齒體3 ;在成品采煤截齒齒體3的錐體前部20 30mm打磨 深度I 3 mm處，除硬質(zhì)合金頭裸露部分外的錐體前部打磨處，堆焊一層硬度為HRC58飛2耐磨合金2。對于成品采煤截齒齒體的錐體前部20 30mm處打磨深度I 3 mm,沿圓錐面,采用微束等離子弧熔覆工藝堆焊一層耐磨合金；堆焊時，用高溫膠覆蓋硬質(zhì)合金頭裸露部分，耐磨合金層的表面硬度為HRC58飛2。所述的耐磨合金的元素質(zhì)量百分比含量C1. 47 1. 95%，F(xiàn)e O. 0 4. 0%，Si
2.8 4. 4%, B 2. 0 3· 6%, Cr 12 20%，Ni 47. 5 62. 8%, W 16. 53%, Co 2. 4%。所述的微束等離子弧熔覆工藝輸入電源220V，額定功率4KAV，輸出電流70 100Α，離子氣流量O. 2 O. 4L/min,送粉氣流量(TlL/min，保護(hù)氣流量2 6 L/min,送粉量(T50g/min，一次堆焊厚度O. 5 4mm，一次堆焊寬度2 5mm，粉末粒度100 300目，工作距離3 12mm。所述的離子氣、送粉氣和保護(hù)氣均為99. 99%的工業(yè)氬氣。實施例1 :
對于成品鎬型采煤截齒的錐體前部20 30mm范圍內(nèi)先打磨2 mm后，沿圓錐面，采用微束等離子弧熔覆工藝堆焊一層耐磨合金；堆焊時，用高溫膠(耐高溫IOOiTC以上)覆蓋硬質(zhì)合金頭裸露部分。耐磨合金的主元素質(zhì)量百分比含量C1. 47%，F(xiàn)e 2. 0%，Si 2. 8%，B2. 4%，Cr 14%，Ni 58. 4%, W16. 53%, Co2. 4%。微束等離子弧熔覆工藝輸入電源220V，額定功率4KAV，輸出電流65A，離子氣流量O. 2L/min,送粉氣流量O. 6L/min,保護(hù)氣流量5 L/min,送粉量30g/min, —次堆焊厚度2mm, 一次堆焊寬度4mm,粉末粒度100-300目，工作距離10mm。離子氣、送粉氣和保護(hù)氣均為99. 99%的工業(yè)氬氣。耐磨合金涂層的表面硬度為HRC58. 9。實施例2
對于成品鎬型采煤截齒的錐體前部20 30mm范圍內(nèi)先打磨2 mm后，沿圓錐面，采用微束等離子弧熔覆工藝堆焊一層耐磨合金；堆焊時，用涂錫箔紙覆蓋硬質(zhì)合金頭裸露部分。耐磨合金的主元素質(zhì)量百分比含量C1. 95%，F(xiàn)e 4. 0%, Si 4. 02%, B3. 6%，Cr 20%，Ni 47. 5%, W16. 53%, Co2. 4%。微束等離子弧熔覆工藝輸入電源220V，額定功率4KAV，輸出電流70A，離子氣流量O. 3L/min,送粉氣流量O. 6L/min,保護(hù)氣流量5L/min,送粉量40g/min, —次堆焊厚度2mm, 一次堆焊寬度4mm,粉末粒度100-300目，工作距離10mm。離子氣、送粉氣和保護(hù)氣均為99. 99%的工業(yè)IS氣。耐磨合金涂層的表面硬度為HRC61.5。實施例3
對于成品刀型采煤截齒的前部20 30mm范圍內(nèi)先打磨1-3 mm后，沿圓錐面，采用微束等離子弧熔覆工藝堆焊一層耐磨合金；堆焊時，用涂水泥覆蓋硬質(zhì)合金頭裸露部分。耐磨合金的主元素質(zhì)量百分比含量C1. 47%，Si 2. 8%，B2. 0%，Cr 12%，Ni 62. 8%，W16. 53%, Co2. 4%ο微束等離子弧熔覆工藝輸入電源220V，額定功率4KAV，輸出電流70A，離子氣流量O. 3L/min,送粉氣流量O. 6L/min,保護(hù)氣流量5L/min,送粉量40g/min, —次堆焊厚度2mm, 一次堆焊寬度4mm,粉末粒度100-300目，工作距離10mm。所述的離子氣、送粉氣和保護(hù)氣均為99. 99%的工業(yè)氬氣。耐磨合金涂層的表面硬度為HRC58。
權(quán)利要求
1.一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒，包括硬質(zhì)合金頭(I)和采煤截齒齒體(3)；其特征在于在成品采煤截齒齒體(3)的錐體前部20 30mm打磨深度I 3 mm處，除硬質(zhì)合金頭裸露部分外的錐體前部打磨處，堆焊一層硬度為HRC58飛2耐磨合金(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒方法，其特征在于對于成品采煤截齒齒體的錐體前部20 30mm處打磨深度I 3 mm，沿圓錐面，采用微束等離子弧熔覆工藝堆焊一層耐磨合金；堆焊時，用高溫膠覆蓋硬質(zhì)合金頭裸露部分，耐磨合金層的表面硬度為HRC58 62。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒方法，其特征在于所述的耐磨合金的元素質(zhì)量百分比含量C1. 47 1. 95%，F(xiàn)e O. 0 4· 0%，Si 2. 8 4. 4%，B2. 0 3· 6%, Cr 12 20%，Ni 47. 5 62. 8%, W 16. 53%, Co 2. 4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒方法，其特征在于所述的微束等離子弧熔覆工藝輸入電源220V，額定功率4KAV，輸出電流7(Γ100Α，離子氣流量O. 2 O. 4L/min,送粉氣流量0 lL/min,保護(hù)氣流量2 6 L/min,送粉量0 50g/min, —次堆焊厚度O. 5 4mm，一次堆焊寬度2 5mm，粉末粒度100 300目，工作距離3 12mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒方法，其特征在于所述的離子氣、送粉氣和保護(hù)氣均為99. 99%的工業(yè)氬氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微束等離子弧表面熔覆的采煤截齒及其方法。包括硬質(zhì)合金頭和采煤截齒齒體；在成品采煤截齒齒體的錐體前部20～30mm打磨深度1～3mm處，除硬質(zhì)合金頭裸露部分外的錐體前部打磨處，堆焊一層耐磨合金。堆焊時，用高溫膠覆蓋硬質(zhì)合金頭裸露部分，耐磨合金層的表面硬度為HRC58~62。本發(fā)明開發(fā)了一種既有齒體表面的高硬度、高耐磨性，又保持釬焊縫及硬質(zhì)合金頭強(qiáng)度和韌性的加工方法，對刀頭簡單保護(hù)的基礎(chǔ)上，對截齒錐體前部采用微束等離子弧熔覆方法堆焊一層耐磨合金。從而解決了采煤截齒使用中短壽命的難題，平均壽命提高50%左右。
文檔編號C22C19/05GK103061759SQ20121053045
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者杜洪奎, 曲方, 王強(qiáng), 左江宏, 李忠群, 張志兵 申請人:山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司五陽煤礦, 中國計量學(xué)院