截齒耐磨堆焊層堆焊材料特點(diǎn)
1.等離子弧堆焊材料。
選用20CrMnTi和20CrMnMo作為截齒母材，粉末填充材料的合金系統(tǒng)為Cr-Mo-V-Ti，該工藝采用先完成堆焊層，后進(jìn)行硬質(zhì)合金刀頭釬焊工藝順序，利用釬焊熱循環(huán)對等離子堆焊層進(jìn)行二次硬化處理，獲得硬度不降反升的堆焊層。
2.堆焊焊材Ni60+WC。
首先采用鎢極氬弧堆焊方法將Ni60+WC材料堆在截齒刀頭防護(hù)部位，然后再用高頻感應(yīng)法熔覆Ni60+WC涂層。堆焊層的硬度可達(dá)60～63HRC。
3.等離子弧堆焊材料的應(yīng)用。
據(jù)資料報道，在20CrMnTi和20CrMnMo鋼制截齒體頭部、釬焊孔周邊部位，采用等離子弧分兩次堆焊耐磨合金層，該合金層上端距釬焊縫小于2mm，下端距釬焊縫大于30mm。利用等離子弧堆焊高溫?zé)嵫h(huán)，使齒頭心部退火軟化，有利于鉆削釬焊孔加工。
隨后，在對硬質(zhì)合金刀頭的釬焊過程中，由于加熱溫度較高，堆焊層金屬不可避免發(fā)生高溫回火，堆焊層中大量強(qiáng)碳化物形成元素Mo、V、Ti、Cr使碳化物析出，導(dǎo)致堆焊層金屬產(chǎn)生所謂二次硬化現(xiàn)象，最終，堆焊層硬度反而升高，達(dá)到HV700左右。
井下工業(yè)試驗表明，等離子弧堆焊工藝徹底解決了釬焊過程對齒頭造成的退火軟化難題，延長了硬質(zhì)合金刀頭的服役期。新工藝生產(chǎn)截齒的總體壽命，達(dá)到傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)同類截齒的2倍以上，制造成本降低20%。然而，也有資料表明，等離子弧堆焊設(shè)備比較復(fù)雜，價格也較高，消耗的氬氣量比鎢極氬弧堆焊多得多，對焊工的要求較高，所以堆焊成本高。
4.氣體保護(hù)堆焊材料及其他堆焊材料的應(yīng)用
有人試圖采用CO2氣體保護(hù)實(shí)芯焊絲堆焊截齒，由于市場缺乏高硬度耐磨堆焊用實(shí)芯焊絲，所以采用實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)堆焊截齒用的不多，推廣受到一定限制。
然而，粉末則不同，粉末以其合金元素易于加入或控制，高硬度堆層比較容易獲得，在截齒耐磨堆焊層中的應(yīng)用前景被看好。堆焊層的硬度可達(dá)60～63HRC。該堆焊材料和工藝方法已得到成功應(yīng)用，如某集團(tuán)礦業(yè)公司李家山礦E12506工作面(該工作面煤層厚度約為3.6m，含煤矸石約5%)，在綜采二隊MGTY300/730型雙滾筒采煤機(jī)上(截齒型號U92，單筒齒數(shù)為40，滾筒轉(zhuǎn)速為35.7r/min，截齒割深為0.7m)安裝該耐磨強(qiáng)化的U92截齒。一個月后，過煤量約6萬t，共消耗耐磨強(qiáng)化截齒16把，每萬噸煤消耗截齒約5.3把，同比未經(jīng)耐磨強(qiáng)化處理的截齒，萬噸煤消耗13.3把，相對耐磨性提高2.5倍以上。
采煤機(jī)截齒耐磨堆焊層實(shí)質(zhì)上是一個隔離帶，截齒堆焊層應(yīng)當(dāng)具有良好的綜合抗損性能，材料特性是截齒堆焊層性能的核心影響因素，截齒堆焊層特性的改變，取決于堆焊材料成分、組織和性能的變化以及配套堆焊工藝的嚴(yán)格實(shí)施。
等離子堆焊材料的應(yīng)用，使截齒堆焊層性能指標(biāo)和堆焊層形狀具有多變性和可控性；等離子弧堆焊材料及堆焊工藝的應(yīng)用，徹底解決了釬焊過程對齒頭造成的退火軟化難題。