基于激光熔覆技术的采煤机滑靴耐磨性分析

发布时间：2021-03-01 21:33

　　滑靴是采煤机的主要承载部件,由于采煤机工况条件多变并且恶劣,使得采煤机滑靴在实际工作中经常出现了各种磨损、失效等问题。激光熔覆技术在基体合金表面形成一种冶金结合的表面涂层,使其具备特定的冶金性能、力学性能或物理性能,可用于提高材料表面的强度、硬度,改善表面耐磨性能。本文的研究内容有:应用激光熔覆技术对35CrMoV钢表面进行激光熔覆,通过加入不同比例的碳化钨（WC）增强相材料,制备实验试样进行对比实验,借助于扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）等手段对材料组织进行界面分析、熔覆层分析,得到采煤机滑靴耐磨性提升的微观原因。再分别对各个试样进行摩擦学实验,通过摩擦磨损实验从显微硬度、摩擦系数、磨损量、磨损形貌、摩擦表面3D模型这几项摩擦学指标对滑靴耐磨性提升进行量化预测,使采煤机滑靴耐磨性得到提升。结果表明:基体与熔覆层界面处结合区厚度明显大于熔覆层间结合区,过渡区存在明显的元素偏析现象,两侧组织特性存在较大差异,裂纹易于在此产生。熔覆层底部均存在柱状晶与枝晶组织,随着碳化钨（WC）含量的增加,柱状晶与枝晶组织逐渐细小均匀;摩擦系数fc随着时间T的增大波动范围逐渐增大且数值也在缓... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【图文】：

图1.1双滚筒采煤机

失效图如图 1.2 所示，采煤机滑靴在井下实际工作中会出现大量的磨损失效与断裂，失效形式主要以磨损失效为主。大约每开采 100 万吨煤就应修复或者更换滑靴，下条件的恶劣和井下工作条件的限制，滑靴的拆装的复杂，更换滑靴时操作困难并作量大，导致滑靴损坏后更换成本较高，不能及时的维修，因此煤矿生产效率下降煤矿生产带来了巨大的损失[9]。

图 1.3 采煤机导向滑靴 图 1.4 采煤机平滑靴因此，本文针对采煤机滑靴的井下实际工况条件，利用激光熔覆技术在其表面熔层硬度适中且耐磨的粉末，在滑靴表面形成一种耐磨表面涂层，提高滑靴表面的强度度以及耐磨性能。通过激光熔覆技术处理前后的金相组织分析和摩擦磨损实验来测靴耐磨性的变化，并为其机理提供理论依据。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]Al-Si合金的选择性激光熔化工艺参数与性能研究[D]. 王小军.中国地质大学（北京） 2014

硕士论文
[1]冷却条件及磁场对采煤机滑靴堆焊层组织及性能的影响[D]. 赵舒涛.中国矿业大学 2016
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本文编号：3058060