基于激光熔覆技術的采煤機滑靴耐磨性分析
發(fā)布時間:2021-03-01 21:33
滑靴是采煤機的主要承載部件,由于采煤機工況條件多變并且惡劣,使得采煤機滑靴在實際工作中經常出現(xiàn)了各種磨損、失效等問題。激光熔覆技術在基體合金表面形成一種冶金結合的表面涂層,使其具備特定的冶金性能、力學性能或物理性能,可用于提高材料表面的強度、硬度,改善表面耐磨性能。本文的研究內容有:應用激光熔覆技術對35CrMoV鋼表面進行激光熔覆,通過加入不同比例的碳化鎢(WC)增強相材料,制備實驗試樣進行對比實驗,借助于掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)等手段對材料組織進行界面分析、熔覆層分析,得到采煤機滑靴耐磨性提升的微觀原因。再分別對各個試樣進行摩擦學實驗,通過摩擦磨損實驗從顯微硬度、摩擦系數(shù)、磨損量、磨損形貌、摩擦表面3D模型這幾項摩擦學指標對滑靴耐磨性提升進行量化預測,使采煤機滑靴耐磨性得到提升。結果表明:基體與熔覆層界面處結合區(qū)厚度明顯大于熔覆層間結合區(qū),過渡區(qū)存在明顯的元素偏析現(xiàn)象,兩側組織特性存在較大差異,裂紋易于在此產生。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小均勻;摩擦系數(shù)fc隨著時間T的增大波動范圍逐漸增大且數(shù)值也在緩...
【文章來源】:西安科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
圖1.1雙滾筒采煤機
失效圖如圖 1.2 所示,采煤機滑靴在井下實際工作中會出現(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 萬噸煤就應修復或者更換滑靴,下條件的惡劣和井下工作條件的限制,滑靴的拆裝的復雜,更換滑靴時操作困難并作量大,導致滑靴損壞后更換成本較高,不能及時的維修,因此煤礦生產效率下降煤礦生產帶來了巨大的損失[9]。
圖 1.3 采煤機導向滑靴 圖 1.4 采煤機平滑靴因此,本文針對采煤機滑靴的井下實際工況條件,利用激光熔覆技術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,提高滑靴表面的強度度以及耐磨性能。通過激光熔覆技術處理前后的金相組織分析和摩擦磨損實驗來測靴耐磨性的變化,并為其機理提供理論依據(jù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基體硬度和熱學性質對冷噴涂TC4鈦合金涂層組織和力學性能的影響[J]. 曹聰聰,李文亞,楊康,李成新,紀綱. 材料導報. 2019(02)
[2]淺析導向滑靴中頻感應淬火裂紋產生的原因及預防措施[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理及控制措施[J]. 李振綱,彭波. 材料保護. 2016(11)
[4]采煤機故障分析及處理方法[J]. 謝俊芬. 煤炭技術. 2016(06)
[5]激光熔覆鐵基合金涂層開裂行為及其產生機制[J]. 齊勇田,曹潤平,栗卓新. 應用激光. 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. 黑龍江科技大學學報. 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,王會強,梁楊. 熱加工工藝. 2015(14)
[8]采煤機導向滑靴受力及失效分析[J]. 柴蓉霞,郭衛(wèi),尹聰穎. 煤礦機械. 2015(02)
[9]采煤機導向滑靴斷裂失效的分析及設計改進[J]. 李玉標,周海峰,楊瑞鋒,申磊. 煤礦機械. 2014(08)
[10]掃描速度對激光熔覆Ni基WC合金涂層組織與性能的影響[J]. 崔崗,韓彬,崔娜,于夢飛. 中國表面工程. 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.中國地質大學(北京) 2014
碩士論文
[1]冷卻條件及磁場對采煤機滑靴堆焊層組織及性能的影響[D]. 趙舒濤.中國礦業(yè)大學 2016
[2]深冷處理對采煤機滑靴耐磨性影響的研究[D]. 劉露.中國礦業(yè)大學 2014
本文編號:3058060
【文章來源】:西安科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
圖1.1雙滾筒采煤機
失效圖如圖 1.2 所示,采煤機滑靴在井下實際工作中會出現(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 萬噸煤就應修復或者更換滑靴,下條件的惡劣和井下工作條件的限制,滑靴的拆裝的復雜,更換滑靴時操作困難并作量大,導致滑靴損壞后更換成本較高,不能及時的維修,因此煤礦生產效率下降煤礦生產帶來了巨大的損失[9]。
圖 1.3 采煤機導向滑靴 圖 1.4 采煤機平滑靴因此,本文針對采煤機滑靴的井下實際工況條件,利用激光熔覆技術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,提高滑靴表面的強度度以及耐磨性能。通過激光熔覆技術處理前后的金相組織分析和摩擦磨損實驗來測靴耐磨性的變化,并為其機理提供理論依據(jù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基體硬度和熱學性質對冷噴涂TC4鈦合金涂層組織和力學性能的影響[J]. 曹聰聰,李文亞,楊康,李成新,紀綱. 材料導報. 2019(02)
[2]淺析導向滑靴中頻感應淬火裂紋產生的原因及預防措施[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理及控制措施[J]. 李振綱,彭波. 材料保護. 2016(11)
[4]采煤機故障分析及處理方法[J]. 謝俊芬. 煤炭技術. 2016(06)
[5]激光熔覆鐵基合金涂層開裂行為及其產生機制[J]. 齊勇田,曹潤平,栗卓新. 應用激光. 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. 黑龍江科技大學學報. 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,王會強,梁楊. 熱加工工藝. 2015(14)
[8]采煤機導向滑靴受力及失效分析[J]. 柴蓉霞,郭衛(wèi),尹聰穎. 煤礦機械. 2015(02)
[9]采煤機導向滑靴斷裂失效的分析及設計改進[J]. 李玉標,周海峰,楊瑞鋒,申磊. 煤礦機械. 2014(08)
[10]掃描速度對激光熔覆Ni基WC合金涂層組織與性能的影響[J]. 崔崗,韓彬,崔娜,于夢飛. 中國表面工程. 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.中國地質大學(北京) 2014
碩士論文
[1]冷卻條件及磁場對采煤機滑靴堆焊層組織及性能的影響[D]. 趙舒濤.中國礦業(yè)大學 2016
[2]深冷處理對采煤機滑靴耐磨性影響的研究[D]. 劉露.中國礦業(yè)大學 2014
本文編號:3058060
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