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截齿硬质合金头失效原因分析

截齿硬质合金头失效原因分析

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截齿失效的主要原因归纳为三点:截齿的磨损、硬质合金头脆裂、硬质合金头易脱落。
硬质合金头磨损
1.磨料磨损。国产合金中有的合金元素含量达不到要求,含有石墨杂质,晶粒分布不均匀,孔隙多,组织不均匀,这是造成硬质合金头磨损的主要原因;齿体材料质量性能不稳定,热处理过程控制不当是造成齿体磨损的原因。
2.红硬性较低导致的磨损。红硬性是指道具材料在高温下保持高硬度的能力。理论上硬质合金可以在800-1000℃的高温下保持高硬度,但由于国产硬质合金的生产存在一些现实问题使得截齿的红硬性较低。截齿在截割煤岩时,刀头表面温度可达600-800℃,其硬度下降50%左右,材质的软化加速了截齿的磨损。
硬质合金头脆裂
1. 硬质合金头质量问题,国产硬质合金头中含有石墨杂质,晶粒分布不均匀,部分硬质合金中有裂纹存在,在冲击载荷的作用下,截齿刀头处于高应力状态,当遇到坚硬的煤岩,高压应力超过硬质合金的强度极限时便发生脆裂。如果硬质合金中Co元素含量不足,导致韧性不足,在冲击载荷的作用下,硬质合金刀头也容易脆裂。
2. 钎焊残余应力大,国产截齿多采用铜锌钎料,其焊接温度达到920摄氏度以上,硬质合金、钎料、基体金属间膨胀系数差别很到,冷却时3种材料收缩程度不同,其中铜收缩量最大,基体金属次之,硬质合金最小,这样必然在硬质合金与钎料,钎料与基体金属间存在很大的拉应力,导致焊缝强度下降,截割时受到强大的冲击力负荷,导致硬质合金头脆裂。
硬质合金头易脱落
由于焊接和形状设计的原因,导致合金头脱落。

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关键字:硬质合金截齿
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