一種涂覆材料、帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涂覆材料、帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體及制備方法，其中，該涂覆材料由以下重量百分比的組分制備而成：33.0-38.0%碳化鎢，2.00-6.00%錸，其余為鎳基合金；帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體的涂覆層由上述涂覆材料制備而成，其制備方法包括：使用16#剛玉砂將采煤機(jī)截齒齒體表面進(jìn)行粗化處理，在200-300℃下預(yù)熱后，利用等離子噴涂技術(shù)在采煤機(jī)截齒齒體表面涂覆一層Ni60/WC涂層。采用本發(fā)明涂覆材料結(jié)合等離子噴涂技術(shù)制備的帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體，其提高了采煤機(jī)截齒齒體的耐磨性和硬度，有效減少工作時(shí)產(chǎn)生的火花，從而提高了采煤機(jī)截齒齒體的使用壽命，以及提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種涂覆材料、帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體及制備方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于礦用截齒領(lǐng)域，具體涉及一種涂覆材料、帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體及制備方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]截齒是采煤及巷道掘進(jìn)機(jī)械中的易損件之一，它的性能好壞，直接影響采煤生產(chǎn)能力的發(fā)揮、功率的消耗、工作平穩(wěn)性和其它零件的使用壽命。大量研究表明，截齒的失效以多次磨損為主，截齒在工作過程中與煤層直接接觸，由于煤層內(nèi)常會(huì)有磨損性強(qiáng)的石英、黃鐵礦和煤砰石存在，對(duì)截齒會(huì)產(chǎn)生磨粒磨損失效。同時(shí)米煤機(jī)截齒在截割煤巖時(shí)，由于磨損熱使截齒表面又會(huì)產(chǎn)生600~800°C的高溫，而截齒切削煤層是周期性的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故升溫是交變的，礦用截齒還要承受熱疲勞磨損。因此，提高截齒的耐磨性，可以很好地提高截齒的使用壽命。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種涂覆材料、帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體及制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種涂覆材料，由以下重量百分比的組分制備而成:33.0-38.0%碳化鎢，2.00-6.00%錸，其余為鎳基合金。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，由以下重量百分比的組分制備而成:34.0-36.0%碳化鎢，2.00-4.00%錸，其余為鎳`基合金。
[0007]—種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體，該采煤機(jī)截齒齒體的涂覆層由以下重量百分比組分的涂覆材料制備而成:33.0-38.0%碳化鎢，2.00-6.00%錸，其余為鎳基合金。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，該采煤機(jī)截齒齒體的涂覆層由以下重量百分比組分的涂覆材料制備而成=34.0-36.0%碳化鎢，2.00-4.00%錸，其余為鎳基合金。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，涂覆層的厚度為200~500 μ m。
[0010]一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體的制備方法，使用16#剛玉砂將采煤機(jī)截齒齒體表面進(jìn)行粗化處理，在200-30(TC下預(yù)熱后，利用等離子噴涂技術(shù)在采煤機(jī)截齒齒體表面涂覆一層成分為碳化鎢、錸及鎳基合金的Ni6(l/WC涂層。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，等離子噴槍的工藝參數(shù)為:電流強(qiáng)度550-600A，電壓50-60V,主氣體流量27-33L/min，次氣體流量l_3L/min，送粉氣體壓力0.02MPa,噴涂距離為 80_120mm。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0013]采用本發(fā)明涂覆材料結(jié)合等離子噴涂技術(shù)制備的帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體，其提高了采煤機(jī)截齒齒體的耐磨性和硬度，有效減少工作時(shí)產(chǎn)生的火花，從而提高了采煤機(jī)截齒齒體的使用壽命，以及提高了經(jīng)濟(jì)效益?！尽緦＠綀D】

【附圖說明】】
[0014]圖1為本發(fā)明一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:I為截齒刀頭，2為釬焊層，3為涂覆層，4為截齒體，5為截齒柄。
【【具體實(shí)施方式】】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]本發(fā)明一種涂覆材料，由以下重量百分比的組分制備而成:33.0-38.0%碳化鎢，2.00-6.00%錸，其余為鎳基合金。進(jìn)一步地，由以下重量百分比的組分制備而成:34.0-36.0%碳化鎢，2.00-4.00%錸，其余為鎳基合金。
[0018]參見圖1本發(fā)明一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體，該采煤機(jī)截齒齒體包括截齒刀頭I (其材質(zhì)為硬質(zhì)合金)、釬焊層2、涂覆層3、截齒體和截齒柄5，該涂覆層3由上述涂覆材料制備而成，其中，涂覆層3的厚度為200~500 μ m。
[0019]本發(fā)明一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體的制備方法，包括以下步驟:
[0020]使用16#剛玉砂將采煤機(jī)截齒齒體表面進(jìn)行粗化處理，在200-300°C下預(yù)熱后，然后利用GP-80型80kW級(jí)的高能等離子噴涂系統(tǒng)在截齒外表面噴涂一層成分為33.0-38.0%碳化鎢、2.00-6.00%錸以及其余為鎳基合金的Ni6(l/WC涂層，試驗(yàn)中采用Ar作為主氣，H2作為輔助氣體，工業(yè)氮?dú)?N2)作為送粉氣體。本試驗(yàn)產(chǎn)生等離子射流所需的電弧功率為38.5kff (55VX700A)，Ar的壓力和流量分別為0.7MPa和33L/min，H2的壓力和流量分別為
0.4MPa和2L/min,噴涂距離為80_。
[0021]通過對(duì)制得噴涂后采煤機(jī)截齒樣品與噴涂前性能測(cè)試數(shù)據(jù)比較，得知:
[0022]1、利用MC010-HRS-150數(shù)顯洛氏硬度計(jì)測(cè)得洛氏硬度:
[0023]噴涂前:45~48噴涂后由于涂層較薄，不適于此法測(cè)試硬度。
[0024]2、利用JMTT HVC-10A1顯微維氏硬度計(jì)測(cè)得維氏硬度(HV):
[0025]加載條件200g/15s
[0026]噴涂前:508~530噴涂后:892~1032
[0027]3、利用銷-盤式磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行磨損實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)條件:磨損試驗(yàn)尺寸10mm*10mm*20mm,盤上安裝200號(hào)SiC砂紙,轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)120r / rain,試樣上加載300g并以20mm / s沿徑向移動(dòng)):
[0028]20m 行程失重:8.5 ~9.7mg。
【權(quán)利要求】
1.一種涂覆材料，其特征在于，由以下重量百分比的組分制備而成:33.0-38.0%碳化鎢，2.00-6.00%錸，其余為鎳基合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種涂覆材料，其特征在于，由以下重量百分比的組分制備而成:34.0-36.0%碳化鎢，2.00-4.00%錸，其余為鎳基合金。
3.一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體，其特征在于，該采煤機(jī)截齒齒體的涂覆層由以下重量百分比組分的涂覆材料制備而成:33.0-38.0%碳化鎢，2.00-6.00%錸，其余為鎳基I=1-Wl O
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體，其特征在于，該采煤機(jī)截齒齒體的涂覆層由以下重量百分比組分的涂覆材料制備而成:34.0-36.0%碳化鎢，2.00-4.00%錸，其余為鎳基合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體，其特征在于，涂覆層的厚度為200~500 μ m。
6.權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體的制備方法，其特征在于，使用16#剛玉砂將采煤機(jī)截齒齒體表面進(jìn)行粗化處理，在200-300°C下預(yù)熱后，利用等離子噴涂技術(shù)在采煤機(jī)截齒齒體表面涂覆一層成分為碳化鎢、錸及鎳基合金的Ni6tZWC涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種帶有涂覆層的采煤機(jī)截齒齒體的制備方法，其特征在于，等離子噴槍的工藝參數(shù)為:電流強(qiáng)度550-600A，電壓50-60V，主氣體流量27_33L/min，次氣體流量l_3L/min，送`粉氣體壓力0.02MPa，噴涂距離為80_120mm。
【文檔編號(hào)】C22C32/00GK103866222SQ201410081498
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】宋忠孝, 錢旦, 孟瑜, 高海濤, 李欽, 程亮亮 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)