Зубы для добычи угля

Зубья для добычи угля представляют собой промышленный компонент, изготовленный путем сварки шариковых зубьев из карбида вольфрама с легированной конструкционной сталью. Он в основном используется для резки угля и добычи твердых пород на угледобывающих машинах и туннельных машинах.

Основной корпус изготовлен путем сварки легированной стали 35CrMo с карбидом вольфрама YG11C. Характеристики некоторых продуктов улучшаются за счет таких процессов, как вакуумная термообработка и наплавление износостойкого- слоя. Во время горнодобывающих работ режущие зубья должны выдерживать высокое-давление, знакопеременные ударные нагрузки и высокие температуры трения. Они часто выходят из строя из-за разрушения блоков, распространения трещин или дефектов микро-трубок, а наличие пустой породы угольного пласта и плохой контакт усугубляют износ. Направления оптимизации включают корректировку содержания кобальта (8%-13%), оптимизацию соотношения размеров частиц WC для баланса сопротивления термической усталости и вязкости разрушения, а также усиление полиморфного превращения фазы кобальта посредством термической обработки. Запатентованная технология охватывает подготовку двухосной кристаллической структуры, механическую самоблокирующуюся конструкцию, а также процесс литья и сварки переходного слоя. Некоторые модели имеют вязкость разрушения 18,9-20,2 МПа·м¹/², а срок службы в 2,3 раза превышает срок службы обычных режущих зубьев.

Процесс производства двухкристаллического карбида вольфрама направлен на то, чтобы режущие зубья обладали хорошей прочностью и твердостью, а также обеспечивали сохранение необходимой твердости и износостойкости после сварочной обработки. Этот процесс в основном включает в себя подготовку материала, смешивание и шаровое измельчение, смешивание и измельчение, прессование и спекание и т. д. Формула основного материала в массовых процентах: порошок карбида вольфрама 88-90 частей, карбид тантала 2-3 части, порошок кобальта 5-6 частей, карбид вольфрама-карбид тантала-углерод четырехвалентный твердый раствор 1-2 части, вольфрам твердый раствор карбида хрома 0,5 части, нитрид титана 4-7 частей, карбид бора 2-4 части и парафин 1 часть. Порошок карбида вольфрама имеет двойное соотношение размеров кристаллических зерен, включая первый порошок карбида вольфрама с размером частиц 5-8 мкм и второй порошок карбида вольфрама с размером частиц 3-7 мкм, при этом пропорции составляют 67-81% и 19-33% соответственно. Типичные эксплуатационные параметры материала при этом процессе включают плотность 16,85-17,02 г/см³, твердость по Роквеллу 88,6-91,5 HRA и прочность на изгиб 4600-4650 МПа.

Сварочно-термическая обработка является одной из ключевых технологий изготовления режущих зубьев. Современные передовые процессы объединяют сварку и термообработку, завершая нагрев, сварку и прямую закалку в вакуумной печи. Этот процесс обеспечивает прочную и тесную связь карбида вольфрама со сталью корпуса зуба, что эффективно повышает ударопрочность режущих зубьев.

Что касается форм и причин разрушения режущих зубьев из карбида вольфрама, их характеристики можно улучшить, регулируя размер частиц, состав и соотношение сплава. Во-первых, содержание Co не должно быть слишком низким, так как оно может эффективно повысить противо-усталостную способность, усилить пластичность сплава, снять напряжения и т. д. Однако увеличение содержания Co в некоторой степени повлияет на износостойкость. В зависимости от твердости угольного пласта она обычно контролируется в пределах от 8% до 13%. Когда текстура твердая, содержание Co можно соответствующим образом увеличить. Во-вторых, выбор и соотношение частиц WC. Мелкозернистые частицы WC имеют уменьшенную общую площадь поверхности, увеличенную удельную поверхность и увеличенный средний свободный пробег Co, что эквивалентно косвенному увеличению содержания Co, и это способствует улучшению вязкости разрушения сплава. Для усиления фазы Co соответствующий процесс термообработки также является относительно эффективным методом. Используя преимущества полиморфного превращения Co для создания других фаз для улучшения гранецентрированного кубического кобальта, достигается цель укрепления износостойких-режущих зубьев из карбида вольфрама. Современные методы оптимизации также включают интегрированный процесс пайки и термообработки, то есть одновременное выполнение пайки и термообработки в вакуумной печи, что обеспечивает более прочное соединение карбида вольфрама и стали корпуса зуба и эффективно улучшает ударопрочность режущих зубьев.

Наш завод производит зубья для горнодобывающей промышленности более чем 120 стандартных типов, соответствующие всем основным маркам угледобывающих машин и проходческих комбайнов. Сочетая индукционную сварку вставок из карбида YG11C с прецизионно обработанными корпусами из стали 35CrMo, мы обеспечиваем прочное соединение и длительный срок службы. Ежемесячная производственная мощность превышает 40 000 штук и обслуживает предприятия по добыче угля в Китае, России, Индонезии и на других крупных горнодобывающих рынках.