基于激光熔覆技術(shù)的采煤機(jī)滑靴耐磨性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-01 21:33
滑靴是采煤機(jī)的主要承載部件,由于采煤機(jī)工況條件多變并且惡劣,使得采煤機(jī)滑靴在實(shí)際工作中經(jīng)常出現(xiàn)了各種磨損、失效等問題。激光熔覆技術(shù)在基體合金表面形成一種冶金結(jié)合的表面涂層,使其具備特定的冶金性能、力學(xué)性能或物理性能,可用于提高材料表面的強(qiáng)度、硬度,改善表面耐磨性能。本文的研究?jī)?nèi)容有:應(yīng)用激光熔覆技術(shù)對(duì)35CrMoV鋼表面進(jìn)行激光熔覆,通過加入不同比例的碳化鎢(WC)增強(qiáng)相材料,制備實(shí)驗(yàn)試樣進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),借助于掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)等手段對(duì)材料組織進(jìn)行界面分析、熔覆層分析,得到采煤機(jī)滑靴耐磨性提升的微觀原因。再分別對(duì)各個(gè)試樣進(jìn)行摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn),通過摩擦磨損實(shí)驗(yàn)從顯微硬度、摩擦系數(shù)、磨損量、磨損形貌、摩擦表面3D模型這幾項(xiàng)摩擦學(xué)指標(biāo)對(duì)滑靴耐磨性提升進(jìn)行量化預(yù)測(cè),使采煤機(jī)滑靴耐磨性得到提升。結(jié)果表明:基體與熔覆層界面處結(jié)合區(qū)厚度明顯大于熔覆層間結(jié)合區(qū),過渡區(qū)存在明顯的元素偏析現(xiàn)象,兩側(cè)組織特性存在較大差異,裂紋易于在此產(chǎn)生。熔覆層底部均存在柱狀晶與枝晶組織,隨著碳化鎢(WC)含量的增加,柱狀晶與枝晶組織逐漸細(xì)小均勻;摩擦系數(shù)fc隨著時(shí)間T的增大波動(dòng)范圍逐漸增大且數(shù)值也在緩...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
圖1.1雙滾筒采煤機(jī)
失效圖如圖 1.2 所示,采煤機(jī)滑靴在井下實(shí)際工作中會(huì)出現(xiàn)大量的磨損失效與斷裂,失效形式主要以磨損失效為主。大約每開采 100 萬噸煤就應(yīng)修復(fù)或者更換滑靴,下條件的惡劣和井下工作條件的限制,滑靴的拆裝的復(fù)雜,更換滑靴時(shí)操作困難并作量大,導(dǎo)致滑靴損壞后更換成本較高,不能及時(shí)的維修,因此煤礦生產(chǎn)效率下降煤礦生產(chǎn)帶來了巨大的損失[9]。
圖 1.3 采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴 圖 1.4 采煤機(jī)平滑靴因此,本文針對(duì)采煤機(jī)滑靴的井下實(shí)際工況條件,利用激光熔覆技術(shù)在其表面熔層硬度適中且耐磨的粉末,在滑靴表面形成一種耐磨表面涂層,提高滑靴表面的強(qiáng)度度以及耐磨性能。通過激光熔覆技術(shù)處理前后的金相組織分析和摩擦磨損實(shí)驗(yàn)來測(cè)靴耐磨性的變化,并為其機(jī)理提供理論依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基體硬度和熱學(xué)性質(zhì)對(duì)冷噴涂TC4鈦合金涂層組織和力學(xué)性能的影響[J]. 曹聰聰,李文亞,楊康,李成新,紀(jì)綱. 材料導(dǎo)報(bào). 2019(02)
[2]淺析導(dǎo)向滑靴中頻感應(yīng)淬火裂紋產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施[J]. 劉冰,王維發(fā),王培科,王宏偉. 金屬加工(熱加工). 2018(07)
[3]激光熔覆層裂紋的形成機(jī)理及控制措施[J]. 李振綱,彭波. 材料保護(hù). 2016(11)
[4]采煤機(jī)故障分析及處理方法[J]. 謝俊芬. 煤炭技術(shù). 2016(06)
[5]激光熔覆鐵基合金涂層開裂行為及其產(chǎn)生機(jī)制[J]. 齊勇田,曹潤(rùn)平,栗卓新. 應(yīng)用激光. 2015(06)
[6]選擇性激光熔化AlSi10Mg合金粉末的成形工藝[J]. 劉錦輝,史金光,李亞. 黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]激光熔覆材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 張藝,馬志凱,孫鉑,王會(huì)強(qiáng),梁楊. 熱加工工藝. 2015(14)
[8]采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴受力及失效分析[J]. 柴蓉霞,郭衛(wèi),尹聰穎. 煤礦機(jī)械. 2015(02)
[9]采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴斷裂失效的分析及設(shè)計(jì)改進(jìn)[J]. 李玉標(biāo),周海峰,楊瑞鋒,申磊. 煤礦機(jī)械. 2014(08)
[10]掃描速度對(duì)激光熔覆Ni基WC合金涂層組織與性能的影響[J]. 崔崗,韓彬,崔娜,于夢(mèng)飛. 中國(guó)表面工程. 2014(04)
博士論文
[1]Al-Si合金的選擇性激光熔化工藝參數(shù)與性能研究[D]. 王小軍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
碩士論文
[1]冷卻條件及磁場(chǎng)對(duì)采煤機(jī)滑靴堆焊層組織及性能的影響[D]. 趙舒濤.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]深冷處理對(duì)采煤機(jī)滑靴耐磨性影響的研究[D]. 劉露.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3058060
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
圖1.1雙滾筒采煤機(jī)
失效圖如圖 1.2 所示,采煤機(jī)滑靴在井下實(shí)際工作中會(huì)出現(xiàn)大量的磨損失效與斷裂,失效形式主要以磨損失效為主。大約每開采 100 萬噸煤就應(yīng)修復(fù)或者更換滑靴,下條件的惡劣和井下工作條件的限制,滑靴的拆裝的復(fù)雜,更換滑靴時(shí)操作困難并作量大,導(dǎo)致滑靴損壞后更換成本較高,不能及時(shí)的維修,因此煤礦生產(chǎn)效率下降煤礦生產(chǎn)帶來了巨大的損失[9]。
圖 1.3 采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴 圖 1.4 采煤機(jī)平滑靴因此,本文針對(duì)采煤機(jī)滑靴的井下實(shí)際工況條件,利用激光熔覆技術(shù)在其表面熔層硬度適中且耐磨的粉末,在滑靴表面形成一種耐磨表面涂層,提高滑靴表面的強(qiáng)度度以及耐磨性能。通過激光熔覆技術(shù)處理前后的金相組織分析和摩擦磨損實(shí)驗(yàn)來測(cè)靴耐磨性的變化,并為其機(jī)理提供理論依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基體硬度和熱學(xué)性質(zhì)對(duì)冷噴涂TC4鈦合金涂層組織和力學(xué)性能的影響[J]. 曹聰聰,李文亞,楊康,李成新,紀(jì)綱. 材料導(dǎo)報(bào). 2019(02)
[2]淺析導(dǎo)向滑靴中頻感應(yīng)淬火裂紋產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施[J]. 劉冰,王維發(fā),王培科,王宏偉. 金屬加工(熱加工). 2018(07)
[3]激光熔覆層裂紋的形成機(jī)理及控制措施[J]. 李振綱,彭波. 材料保護(hù). 2016(11)
[4]采煤機(jī)故障分析及處理方法[J]. 謝俊芬. 煤炭技術(shù). 2016(06)
[5]激光熔覆鐵基合金涂層開裂行為及其產(chǎn)生機(jī)制[J]. 齊勇田,曹潤(rùn)平,栗卓新. 應(yīng)用激光. 2015(06)
[6]選擇性激光熔化AlSi10Mg合金粉末的成形工藝[J]. 劉錦輝,史金光,李亞. 黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]激光熔覆材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 張藝,馬志凱,孫鉑,王會(huì)強(qiáng),梁楊. 熱加工工藝. 2015(14)
[8]采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴受力及失效分析[J]. 柴蓉霞,郭衛(wèi),尹聰穎. 煤礦機(jī)械. 2015(02)
[9]采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴斷裂失效的分析及設(shè)計(jì)改進(jìn)[J]. 李玉標(biāo),周海峰,楊瑞鋒,申磊. 煤礦機(jī)械. 2014(08)
[10]掃描速度對(duì)激光熔覆Ni基WC合金涂層組織與性能的影響[J]. 崔崗,韓彬,崔娜,于夢(mèng)飛. 中國(guó)表面工程. 2014(04)
博士論文
[1]Al-Si合金的選擇性激光熔化工藝參數(shù)與性能研究[D]. 王小軍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
碩士論文
[1]冷卻條件及磁場(chǎng)對(duì)采煤機(jī)滑靴堆焊層組織及性能的影響[D]. 趙舒濤.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]深冷處理對(duì)采煤機(jī)滑靴耐磨性影響的研究[D]. 劉露.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3058060
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