等離子熔覆技術(shù)在中部槽中的應(yīng)用
發(fā)布日期:11-1 來源:豆丁網(wǎng)
中部槽作為刮板輸送機(jī)的主要組成部分,直接影響著刮板輸送機(jī)的使用壽命和煤炭開采效率。實(shí)踐表明,中部槽的工況條件惡劣,其運(yùn)行過程中不僅會(huì)與刮板、鏈條、煤矸石等發(fā)生摩擦,而且還要承受巨大的載荷(如擠壓力、沖擊力等),中部槽易發(fā)生磨損。此外,井下濕度大,存在H2S、CO等腐蝕性氣體,一定程度加快了中部槽的磨損速度。資料顯示,我國每年由于磨損而失效的中部槽約有40萬節(jié),消耗鋼材高達(dá)5萬t,價(jià)值約1.5億元,固提高中部槽的耐磨性具有重要意義。在國家節(jié)能減排、大力倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)以及當(dāng)今煤炭形式下,對磨損失效的中部槽進(jìn)行修復(fù)再制造,延長其使用壽命,成為重要的研究課題。目前,中部槽的修復(fù)再制造技術(shù)主要有耐磨焊絲堆焊、等離子熔覆、激光熔覆等。
一、等離子熔覆技術(shù)簡介
等離子熔覆技術(shù)作為一種表面改性技術(shù),其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。主要是采用等離子束流作為熱源,迅速將金屬表面熔化形成熔池,同時(shí),將同步送達(dá)的合金陶瓷粉末瞬間熔化。在等離子束流的沖擊、攪拌作用下,基材和合金成分發(fā)生劇烈物理化學(xué)反應(yīng),形成一系列的硬質(zhì)相。隨著等離子炬移動(dòng),快速在普通金屬表面制備出與基材呈冶金結(jié)合的耐磨、耐腐蝕強(qiáng)化層,達(dá)到表面強(qiáng)化的目的。
等離子熔覆技術(shù)主要特點(diǎn)如下:①熱量集中。等離子束流受壓縮效應(yīng)、磁壓縮效應(yīng)以及機(jī)械壓縮效應(yīng)的綜合影響,熱量集中,故對粉末的適用性更強(qiáng),可以熔化高熔點(diǎn)、高硬度的合金粉末。②熔覆層質(zhì)量好,與基體呈冶金結(jié)合,不易脫落,并且效率高。③相比激光熔覆再制造技術(shù),成本低。易 于工業(yè)化推廣。
二、等離子熔覆層組織分析
對等離子熔覆修復(fù)再制造后的中部槽取樣,制得熔覆層金相試樣,經(jīng)研磨拋光后,用4%硝酸酒精溶液浸蝕,在金相顯微鏡下觀察并進(jìn)行金相采集。
熔覆層組織致密,強(qiáng)化相分布較為均勻。用X射線衍射對熔覆層表面進(jìn)行物相分析,可知熔覆層中的相主要由γ-(Fe,Ni)、(Cr、Fe)7(C,B)3、γ-Fe等相組成,組織中的碳化物相一定程度提高了熔覆層的顯微硬度,有助于提高中部槽的耐磨性。
等離子熔覆層性能分析
(1)硬度分析。用便攜式硬度計(jì)對等離子熔覆修復(fù)再制造后的中部槽熔覆層進(jìn)行測試,中部槽采用等離子熔覆技術(shù)修復(fù)再制造后,其熔覆層硬度約為65HRC,相比修復(fù)之前硬度提高,這樣中部槽在與煤礦石、刮板作用時(shí)磨損的概率大大降低。
(2)耐磨性分析。中部槽采用等離子熔覆技術(shù)修復(fù)再制造后,熔覆層耐磨性明顯提升,其相對耐磨性(熔覆層/基材)平均為16.8.這表明,等離子熔覆技術(shù)能夠有效提高中部槽的耐磨性,而且能夠極大地提高中部槽使用性能,延長使用壽命。實(shí)踐表明,修復(fù)后中部槽的使用壽命為新產(chǎn)品的2倍左右。因此,等離子熔覆技術(shù)在中部槽修復(fù)再制造上具有良好的應(yīng)用前景。
三、總結(jié)
中部槽的磨損主要有磨粒磨損、腐蝕磨損、黏著磨損。采用等離子熔覆技術(shù)修復(fù)再制造后,其耐磨性、耐蝕性顯著提升,能夠大大延長其使用壽命。中部槽作為煤礦開采中的重要部件和易損件之一,在當(dāng)前煤炭形勢以及國家大力倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的背景下,采用等離子熔覆技術(shù)對磨損的中部槽進(jìn)行修復(fù)再制造具有很好的應(yīng)用背景,有助于煤礦企業(yè)節(jié)約成本,提升企業(yè)效益。