一種煤截齒修復(fù)再制造方法
【專利摘要】一種煤截齒修復(fù)再制造方法，其特征在于：對截齒磨損部位先通過真空釬涂鎳基自熔合金恢復(fù)基本形狀，再利用超音速等離子噴涂中間層、工作層，最后進行真空重熔。通過這種方法修復(fù)制造的截煤齒涂層與基體形成冶金結(jié)合，可以獲得應(yīng)力緩和、高結(jié)合強度的耐磨、耐蝕和抗沖擊疲勞梯度涂層，從而達到提高截煤齒的工作壽命。
【專利說明】一種煤截齒修復(fù)再制造方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于煤截齒修復(fù)再制造技術(shù)，涉及一種適合于煤截齒工況的表面復(fù)合梯度涂層及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0003]截齒安裝于采煤機、掘進機、銑刨機等設(shè)備上，主要用于煤礦開采及巷道、隧道、地面開溝等工程的掘進。截齒大多呈錐形，包括齒頭和齒體，齒體包含齒臺體和齒炳兩部分，齒頭鑲嵌于齒體的錐臺體內(nèi)，齒頭材料為硬質(zhì)合金，齒體材料為低合金鋼，齒頭與齒體一般采用銅合金釬焊而成。截齒在切割煤巖時承受高的周期性壓應(yīng)力、切應(yīng)力和沖擊負(fù)荷，煤的硬度雖不很高，但其中經(jīng)常會遇到煤矸石等硬的礦料，切割煤巖過程中由于摩擦、沖擊還會造成截齒溫度升高，井下腐蝕介質(zhì)的作用加劇了磨損的進程，在如此復(fù)雜工況條件下工作的截齒，齒頭磨損大，尤其是齒頭與齒體接壤處表面更易磨損，一旦破損，齒頭脫落，煤截齒失效。
[0004]對失效的煤截齒進行修復(fù)再制造，不僅使煤截齒的外形得以恢復(fù)，而且整體性能提高，延長使用壽命，通過再制造使失效件“變廢為寶”。現(xiàn)有的修復(fù)方法主要有熱噴涂、堆焊、激光熔覆及真空熔覆等，這些方法各自具有特點。如熱噴涂涂層呈層狀結(jié)構(gòu)，存在著一定量的氧化物夾雜、氣孔、裂紋，結(jié)合力較差。堆焊法用于較厚的堆焊層，但受熱不均勻，易產(chǎn)生組織應(yīng)力及熱應(yīng)力，不同程度地存在氧化，燒損和裂紋等問題，并且從工藝上很難以控制。目前研究最多的是激光熔覆，在激光熔覆過程中，涂層因急劇加熱并急劇冷卻易產(chǎn)生的熱應(yīng)力易導(dǎo)致裂紋和涂層剝落。另外，從生產(chǎn)效率、成本分析對企業(yè)也是難以接受的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種煤截齒修復(fù)再制造方法，克服現(xiàn)有的煤截齒修復(fù)方法結(jié)合力差、易產(chǎn)生裂紋和涂層剝落的缺點。
[0006]一種煤截齒修復(fù)再制造方法，其特征在于:對煤截齒磨損或破損件采用真空釬涂鎳基自熔合金方法恢復(fù)基本形狀，再采用超音速等離子噴涂-真空重熔的方法制備適合煤截齒服役工況的耐磨、耐蝕和抗疲勞的復(fù)合梯度涂層。
[0007]一種煤截齒修復(fù)再制造方法，其特征在于:包括如下步驟:
第一步，對磨損或破損件進行預(yù)處理:采用噴砂的辦法去除渣土等雜物；采用化學(xué)清除油污、銹蝕等；
第二步，涂敷過渡層:過渡層采用鎳基自熔合金粉，在合金粉中加入粘結(jié)劑，攪拌均勻后形成料漿，將該料漿涂敷于齒頭與齒臺體接壤處、齒臺體表面，將該具有料漿覆層的截齒置于烘箱中加熱固化，出爐空冷后修型；
第三步，真空釬涂:對涂敷后的截齒放入真空爐中加熱處理，使過渡層、齒頭和齒體產(chǎn)生冶金結(jié)合，實現(xiàn)齒頭與齒體固定連接；
第四步，打磨修型:對真空釬涂的過渡層打磨修型，恢復(fù)截齒的基本形狀；
第五步，噴涂中間層和工作層:采用超音速等離子噴涂，或火焰噴涂，或電弧噴涂中間層和工作層；
第六步，真空重熔:對噴好中間層和工作層的截齒放入真空爐中進行重熔處理。
[0008]一種煤截齒修復(fù)再制造方法，其特征在于:在合金粉中加入的粘結(jié)劑，是聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯或松節(jié)油。
[0009]一種煤截齒修復(fù)再制造方法，其特征在于:所述的復(fù)合梯度涂層包括位于基體表面的過渡層，位于過渡表面的中間層，以及位于中間層表面的耐磨、耐蝕和抗疲勞的工作層，所述的中間層是硬度高于過渡層的鎳基自熔合金，所述的工作層是在中間層所用的鎳基自熔合金粉中加入硬質(zhì)合金粉。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將齒體磨損或破損的截齒采用真空釬涂修復(fù)了的基本外形，再采用超音速等離子噴涂-真空重熔制備了中間層和工作層，獲得應(yīng)力緩和、高結(jié)合強度的耐磨、耐蝕和抗沖擊疲勞功能涂層，煤截齒表面硬度高，耐磨性高，減緩了截齒磨損率，從而使煤截齒壽命提高2?3倍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的煤截齒修復(fù)再制造方法工藝流程圖；
圖2為煤截齒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1為齒頭，2為齒體，2-1為齒臺體,2-2為齒炳；
圖3是本發(fā)明方法工藝制備涂層的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明:
實施例1
對截齒錐臺體磨損修復(fù)的具體實施步驟為:
(I)待修復(fù)件表面預(yù)處理:對截齒錐臺體磨損件采用噴砂的辦法去除渣土等雜物；采用化學(xué)清除油污、銹蝕等。
[0013](2)磨損部位涂敷過渡層:過渡層采用Ni25鎳基自熔合金粉，在合金粉中加入粘結(jié)劑如聚乙烯醇縮丁醛，粘結(jié)劑含量3%?10%，攪拌均勻后形成料漿，將該料漿涂敷于齒頭I與錐臺體接壤處、齒體2磨損部位，將該具有料漿覆層的截齒置于烘箱中加熱固化，出爐空冷后修型，如圖2所示。
[0014](3)真空釬涂:對涂敷后的截齒放入真空爐中真空狀態(tài)下加熱處理，將過渡層中低熔點合金熔化，使過渡層、齒頭和齒體產(chǎn)生冶金結(jié)合，實現(xiàn)齒頭I與齒體2固定連接。
[0015](4)打磨修型:對真空釬涂的過渡層打磨修型，恢復(fù)截齒的基本形狀。
[0016](5)噴涂中間層:在熔覆后的過渡層上面采用超音速等離子噴涂中間層，中間層厚度0.1?0.2mm，所述的中間層是Ni60鎳基自熔合金。
[0017](6)噴涂工作層:在噴涂中間層上面采用超音速等離子噴涂工作層，工作層厚度
0.3 ?0.8mm,所述的工作層是 Ni60+WC-Cr3C2_Ni。
[0018](7)真空重熔:對噴好中間層和工作層的截齒放入真空爐中進行重熔處理。
[0019]實施例2
對截齒錐臺體破損修復(fù)的具體實施步驟為:
(I)如齒體變形，先矯正形狀。
[0020](2)待修復(fù)件預(yù)處理:對截齒錐臺體破損件采用噴砂或機械的辦法去除渣土等雜物；采用化學(xué)清除油污、銹蝕等。
[0021](3)涂敷過渡層:過渡層采用Ni25鎳基自熔合金粉，在合金粉中加入粘結(jié)劑如聚乙烯醇縮丁醛，或聚甲基丙烯酸甲酯或松節(jié)油等，粘結(jié)劑含量3%?10%，攪拌均勻后形成料漿，將該料漿涂敷于齒頭與錐臺體接壤處、齒體磨損和破損部位，縫隙處填充飽滿，將該具有料漿覆層的截齒置于烘箱中加熱固化，出爐空冷后修型，如圖2所示。其余同實施例1。
[0022]實施例3
對齒頭脫離齒體且錐臺體破損嚴(yán)重的截齒修復(fù)的具體實施步驟為:
(I)加工齒體:重新加工齒體2，齒臺體2-1部位的外形尺寸預(yù)留涂層厚度，，齒炳2-2加工到標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
[0023](2)待修復(fù)件預(yù)處理:清除齒頭I和新加工的齒體2表面油污，采用噴砂或機械的辦法去除銹蝕雜物,并活化表面。
[0024](3)釬焊:用鎳基自熔合金將齒頭與齒體釬焊。
[0025]其余修復(fù)的步驟同實施例1。
[0026]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，則應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明所提交的權(quán)利要求書確定的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煤截齒修復(fù)再制造方法，其特征在于:對煤截齒磨損或破損件采用真空釬涂鎳基自熔合金方法恢復(fù)基本形狀，再采用超音速等離子噴涂-真空重熔的方法制備適合煤截齒服役工況的耐磨、耐蝕和抗疲勞的復(fù)合梯度涂層。
2.按權(quán)利要求1所述的煤截齒修復(fù)再制造方法，其特征在于:包括如下步驟: 第一步，對磨損或破損件進行預(yù)處理:采用噴砂的辦法去除渣土等雜物；采用化學(xué)清除油污、銹蝕等； 第二步，涂敷過渡層:過渡層采用鎳基自熔合金粉，在合金粉中加入粘結(jié)劑，攪拌均勻后形成料漿，將該料漿涂敷于齒頭與齒臺體接壤處、齒臺體表面，將該具有料漿覆層的截齒置于烘箱中加熱固化，出爐空冷后修型； 第三步，真空釬涂:對涂敷后的截齒放入真空爐中加熱處理，使過渡層、齒頭和齒體產(chǎn)生冶金結(jié)合，實現(xiàn)齒頭與齒體固定連接； 第四步，打磨修型:對真空釬涂的過渡層打磨修型，恢復(fù)截齒的基本形狀； 第五步，噴涂中間層和工作層:采用超音速等離子噴涂，或火焰噴涂，或電弧噴涂中間層和工作層； 第六步，真空重熔:對噴好中間層和工作層的截齒放入真空爐中進行重熔處理。
【文檔編號】C23C4/12GK104498864SQ201510013554
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月12日
【發(fā)明者】溫禎洪, 羅軍明, 徐吉林, 黃 俊 申請人:南昌航空大學(xué)