刮板機(jī)中部槽耐磨焊接工藝

摘 要：針對(duì)刮板輸送機(jī)中部槽各主要部件耐磨能力不一致的問題，簡(jiǎn)單介紹如何通過普通的焊接處理提高中部槽的使用壽命。  
關(guān)鍵詞：輸送機(jī)；耐磨；中部槽    

刮板輸送機(jī)是高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤重要的運(yùn)輸設(shè)備，它與液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)及采煤機(jī)等配套使用，完成采煤工作面全部生產(chǎn)過程落、裝、運(yùn)、支護(hù)等工序的機(jī)械化生產(chǎn)。它一般由機(jī)頭部、機(jī)尾部、鏈條及中部槽等組成，中部槽是輸送機(jī)的主體部分，是刮板鏈條及煤流的運(yùn)動(dòng)軌道。目前國內(nèi)所使用的輸送機(jī)中部槽在結(jié)構(gòu)上普遍采用整體鑄造鏟板槽幫、擋板槽幫與高強(qiáng)度耐磨合金中板及底板組焊而成，具有高強(qiáng)度、高壽命高可靠性的優(yōu)點(diǎn)，過煤量普遍超過百萬噸。我公司采用的刮板輸送機(jī)為SGZ630/180型，現(xiàn)使用已達(dá)8年之久，每部刮板機(jī)過煤量早已超過二百萬噸，其中板、舌板、槽幫內(nèi)導(dǎo)向槽、蹺板道軌、連接頭等部位磨損嚴(yán)重。如果全部報(bào)廢，但個(gè)別主要部件仍有很大的利用價(jià)值，非?？上?。因此，我們嘗試?yán)闷胀湍パa(bǔ)焊的方式恢復(fù)中部槽的性能，取得了很好的效果，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。下面就以我公司修復(fù)中部槽為例，淺談一下中部槽的維修方法，供同行們參考。    

1、 中板的維修及耐磨處理     中部槽中板由高強(qiáng)度耐磨合金材料做成，是刮板、鏈條及煤流的運(yùn)動(dòng)軌道、支承體，磨損很快，特別是在中板的鏈條位置。由于是連續(xù)不間斷地磨損，是中部槽磨損最快的位置，也是造成中板報(bào)廢的只要原因。因此，可以在鏈道處按一定的花樣進(jìn)行耐磨處理。耐磨處理的常用方式有多種：      
1.1、采用大面積耐磨花樣堆焊新工藝       該工藝就是選用適合煤炭生產(chǎn)中使用的耐磨堆焊焊條按一定花紋、一定順序、一定高度（如下圖所示），在中板表面及槽幫入口處堆焊一層耐磨合金。采用該工藝對(duì)耐磨焊條的基本要求是：藥皮盡量薄，熱影響區(qū)盡量小，堆焊層與母材結(jié)合強(qiáng)度要大，過渡層要少，堆焊工藝性能要好，堆焊層耐磨性要相當(dāng)高。  如何間隔80mm左右焊接厚2mm、寬10mm的焊縫，可以使刮板及鏈條在焊縫上滑動(dòng)，脫離與中板母體的直接接觸磨損，而且在高于中板母材的焊縫磨損后，中板的焊縫可以繼續(xù)起到提高中板抗磨能力的作用，中板耐磨處理后壽命明顯提高。
1.2、采用耐磨合金粉塊堆焊工藝對(duì)中部槽中板進(jìn)行修復(fù) 在中部槽中板上，均勻且錯(cuò)落有序的焊接耐磨合金粉塊也是一種我公司推廣的有效地提高中板耐磨性能的方法。耐磨塊選用90×30×3，沿中部槽寬度方向均勻布置四行，每行錯(cuò)開排列（如下圖所示），使刮板與鏈條始終在耐磨塊上運(yùn)行。該種方法能極大的增加中部槽的強(qiáng)度，但是由于焊接應(yīng)力大，易發(fā)生變形。

2、底板的耐磨處理  中部槽的底板能保證中部槽完成推移、拉架及支承采煤機(jī)工作所需要的強(qiáng)度，同樣是中部槽重要的部件，在中板經(jīng)過耐磨處理以后，底板就成為輸送機(jī)磨損失效最快的薄弱之處。如對(duì)底板進(jìn)行耐磨處理，可以進(jìn)一步提高中部槽的使用壽命。但是，由于中部槽的結(jié)構(gòu)限制，中底板平行距離有限，難以按中板工藝對(duì)底板進(jìn)行處理。但是，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)底板的損壞往往在兩端口開始并逐漸嚴(yán)重起來，最終導(dǎo)致底板整體磨損，進(jìn)一步分析認(rèn)為這是由于中部槽之間通過啞鈴銷軸聯(lián)接，這種結(jié)構(gòu)使中部槽在工作時(shí)可以在水平或垂直方向有一定的偏轉(zhuǎn)角，便于工作面的推進(jìn)而實(shí)現(xiàn)蛇形自移不需拆卸。  這種連接方式也造成中部槽鋪設(shè)使用時(shí)，做不到完全平直，使接口處縫隙加大或處于凹凸?fàn)顟B(tài)，造成端口處局部磨損嚴(yán)重。因此，我們?cè)诘装鍍啥?00mm長(zhǎng)度內(nèi)的鏈道處進(jìn)行耐磨處理，堆焊寬50mm、長(zhǎng)10mm、厚2mm的耐磨層，有效增強(qiáng)底板的耐磨能力。     

3、鏟板槽幫耐磨處理      鏟板槽幫、擋板槽幫是輸送機(jī)中部槽的主體，要占整機(jī)總重的70%左右，在結(jié)構(gòu)上由整體鑄造而成，性能優(yōu)，但是價(jià)格昂貴。其中鏟板槽幫是采煤機(jī)翹板滑靴工作的滑動(dòng)部位，上表面的磨損使采煤機(jī)導(dǎo)向行走滑靴傾斜。為此，在鏟板槽幫的上表面每間隔60--80mm距離進(jìn)行厚2mm的八字紋耐磨處理，減少其表面的直接磨損，有效提高了鏟板槽幫的壽命，而且耐磨焊縫經(jīng)過磨合后，表面非常光潔，采煤機(jī)滑靴在焊縫上滑行，減小接觸面積，還可以降低采煤機(jī)運(yùn)行阻力。      

4、耐磨焊條的選用       通過多次試驗(yàn)我們選用D212焊條對(duì)輸送機(jī)中部槽進(jìn)行耐磨處理，實(shí)踐證實(shí)效果很好。該型焊條焊接工藝性能良好，電弧穩(wěn)定，飛濺少，焊縫成形美觀、脫渣性好、可交、直流兩用，焊前不需預(yù)熱焊

后不需熱處理，使用方便，成本低廉。該焊條焊接后，有時(shí)會(huì)在焊縫表面出現(xiàn)少許裂紋，但是經(jīng)過使用證實(shí)，并不影響使用效果，使用中不會(huì)出現(xiàn)焊縫撕裂的現(xiàn)象。另外，焊接時(shí)相應(yīng)加大焊接電流，對(duì)控制裂紋出現(xiàn)有很好的效果。D212焊縫表面硬度在HRC50左右，與中部槽不補(bǔ)焊處硬度基本相匹配，有利于控制刮板及鏈條的磨損。      

5、焊接工藝的實(shí)施      
5.1、引弧。碳棒在距離粉塊端頭3--5毫米處的母材上引弧，之后將碳棒立即引至粉塊邊緣，使碳弧籠罩基本三分之一，籠罩粉塊三分之一的位置，然后橫向擺動(dòng)，開始起焊。      
5.2、碳弧擺動(dòng)方法、幅度、速度、收弧。  起焊后，碳弧沿粉塊橫向擺動(dòng)，一般采用2種方法，方形擺動(dòng)與鋸齒擺動(dòng)。采用鋸齒擺動(dòng)，好于方形擺動(dòng)，鋸齒擺動(dòng)體積熔化小，稀釋率降低，這種方法可以進(jìn)行較合適的快速擺動(dòng)，保證焊層的設(shè)計(jì)性能。堆焊粉塊時(shí)，擺幅與粉塊寬度要一致，以保證焊層質(zhì)量。堆焊速度也是堆焊質(zhì)量的關(guān)鍵，要熟練掌握橫擺焊速和前進(jìn)焊速，這兩種速度必須協(xié)調(diào)一致。太快會(huì)造成與基體結(jié)合不牢，焊層表面有渣坑，太慢基體熔化多，焊層稀軟率增高，表面出現(xiàn)黑皮和皺褶。收弧和起焊一樣重要，焊層兩端均需平滑過渡，收弧時(shí)不可過早，待粉塊熔盡，也不可太晚，免得收弧處弧坑太深。通常是待粉塊熔盡時(shí)立即將碳弧拉長(zhǎng)，利用碳弧的低溫區(qū)給熔池加以整形，使之焊層與基體間過渡平滑。      

6、參考文獻(xiàn)  
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【5】  潘春旭等，耐磨堆焊層顯微組織特征及其與耐磨性關(guān)系的研究，兵器材料科學(xué)與工程，2000（2）:8 ~ 17  
【6】 段福長(zhǎng)，耐磨合金堆焊焊條研究，株洲工學(xué)院學(xué)報(bào)，1999（2）：26 ~ 28  
【7】實(shí)用焊接技術(shù)手冊(cè)，李亞江等主編，河北科學(xué)技術(shù)出版社，2002年9月第一版