中部槽堆焊修复工艺指导

kooben

　　由于受工作条件的限制，刮板输送机中部槽使用中要承受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，所以局部磨损非常严重，造成中部槽中板过早失效，不能保证正常生产要求。出于降耗提效及提高中部槽使用寿命的目的，生产实际中多采用堆焊技术方法对中部槽进行修复利用。本文研究分析刮板输送机中部槽堆焊修复技术产品的的质量特性，对于提高堆焊技术的经济技术效果、延长中部槽使用寿命、促进实现安全生产以及矿井高产高效等都具有重要意义。
　　一、中部槽的结构及工况特点
　　目前国内所使用的中部槽在结构上多采用整体铸造铲板槽帮、挡板槽帮与K360超级耐磨钢中板及底板组焊而成。由于受复杂、交变应力作用，往往损坏最严重、损坏数量最多。
　　(1)沿双边链滑道处A处磨出凹坑，铲板槽帮与挡板槽帮1、4，同时出现严重磨损，这主要是刮板运动过程中的摩擦磨损;
　　(2)中板磨透，有的甚至完全磨掉(图1中B处阴影部分)。运输煤炭等造成的磨损，尤其工作面煤层存在夹矸断层或硬过断层、中板上面运送的是白砂岩(f=9以上)时将更加严重;
　　(3)封底板3严重变形，部分开焊。当采煤机截煤时卧底量不够、煤或岩底留得高时，由于推移阻力过大，加之中板因磨损而厚度减小、刚性降低，封底板变形会更严重。

　　图1中部槽损坏情况示意图

　　二、中部槽中板的磨损机理
　　刮板输送机的运输方式是物料和刮板链都在中部槽内滑行，当刮板和链条在中板上滑动时，煤和矸石便成为磨料，对中板造成磨损。在运输的过程中，刮板链和煤(或矸石、岩石)块与中部槽中板发生剧烈磨损，导致中部槽、甚至刮板输送机失效。
　　其失效形式是由于刮板圆环链与中板之间存在着煤块、煤矸石等磨料，除受圆环链的磨料磨损外，还受到黏着磨损，这种磨损形式为金属-金属间摩擦磨损，还有在腐蚀介质下的腐蚀磨损。显然，中部槽失效，其中板起着关键作用。中板因磨损而厚度减小直接造成：
　　(1)刮板链条运动轨道降低，刮板对中板、铲板槽帮及挡板槽帮摩擦力增大，磨损加剧;(2)中部槽整体刚度降低而易产生变形。
　　三、中部槽的堆焊修复
　　堆焊技术是表面工程技术的一种，是金属晶内结合的一种熔化焊接方法。它与一般焊接不同，不是为了连接零件，而是用焊接的方法，在零件的表面堆覆一层具有一定性能材料的工艺过程，可用于修复零件或增加其耐磨、耐热、耐腐蚀方面的性能。目前采用的堆焊修复方法主要是选用KB988耐磨焊丝对中部槽磨损部位进行耐磨处理。
　　1、KB988耐磨焊丝
　　KB988耐磨焊丝，该焊丝为高铬型耐磨焊丝，添加碳化钨合金。高铬铸铁型堆焊材料的价格，接近碳化钨堆焊材料的效果。抗裂纹能力强，焊接时钢板不需预热，堆焊工艺简单，飞溅小，脱渣好，焊缝成型美观，适合大面积堆焊。KB988耐磨焊丝堆焊金属硬度为60~65 HRC，具有足够的耐磨性。
　　2、中部槽堆焊花纹图案及尺寸的确定
　　在中板上堆焊的花纹图案及尺寸主要考虑以下几个因素：保证刮板均匀磨损，防止和减小堆焊对中部槽产生变形及降低堆焊成本等。经过各种堆焊花纹图案对比，最后选择了交叉人字形图案。该图案焊道排列整齐，对刮板磨损均匀，焊道之间不连接，很大程度上减小了中部槽的变形程度，焊道的距离可以根据中部槽磨损情况适当地调整。中部槽上焊道的长度100mm，间隔100mm，焊道宽度为(10±2)mm，堆焊层厚度为1.5～2mm。

　　3、堆焊工艺
　　(1)堆焊前先除去中板表面油漆和锈污。
　　(2)用预先按设计花样尺寸制作的样板在中板表面划线。
　　(3)用金属圆管在槽帮钢上口，距两端各1/4长度方向将槽帮钢横向撑开3~5mm。
　　(4)中部槽一次对好5节左右施焊。先焊靠近槽帮钢一侧同一方向焊道，然后从头开始焊靠近另一侧槽帮钢同一方向焊道，相互交替直到焊完全部焊道，不得无顺序平推堆焊。
　　(5)中板焊完之后，在槽帮钢进出口上下沿加焊一道断续横向焊道。
　　(6)待中板冷却之后，打掉撑管，堆焊完成。
　　按上述工艺堆焊的中部槽、槽帮钢上下沿口变形不超过3mm，不影响井下安装使用。
　　四、结语
　　对于已发生磨损的中部槽进行及时修复，会有效延长机器的使用寿命，减少更换新设备等造成的浪费，可在最大程度上降耗提效。