基于煤矿设备修复的激光熔覆再制造技术应用思考
矿用机械易损部件激光熔覆再制造可行性研究报告3 - 副本

矿用机械易损部件激光熔覆再制造可行性研究报告2016年4月15日前言目前,国内已有矿用机械易损部件激光熔覆再制造技术的应用,再制造工程可以使得磨损表面得到修复,恢复零部件使用性能。
也可在设备使用前将易损部位提前熔覆保护层,增强其耐磨性、耐腐蚀性,使设备的使用寿命更长。
再制造工程和产业化可为企业带来巨大利润,成为新的经济增长点。
通过再制造产业化方式,企业可以减少设备投资,修旧复用,降低生产成本,节省资金、节能、节材和保护环境,增强企业的市场竞争力,具有良好的经济效益和社会效益。
一、煤炭行业现状目前,在多种因素的作用下,煤炭企业运行十分困难。
全国煤企2015年亏损面已经超过八成,且因为产能过剩很严重,2016年仍旧不乐观。
目前,相关部门多次强调,要加快对长期亏损、产能过剩严重的“僵尸”企业的重组整合或退出。
煤炭行业也因此成为承受重压的行业。
2015年以来,煤价已下跌三成,降到不如土豆的价格,坑口吨煤价格甚至卖不过一立方沙子。
很多煤企更是巨亏,不得不通过降薪、甚至停薪留职、内部休假等手段来降本增效。
但即便如此,煤炭“僵尸”企业为了维持现金流,宁愿亏损也不停产。
但实际上,随着煤价不断降低,煤企的资金链已经快顶不住。
数据显示,目前煤炭行业平均资产负债率已经达到67.7%,处于2000年以来最高水平。
面对经营环境恶化日益严重,坚持可持续性发展已经成为所有煤炭企业的共识。
循环经济突破传统观念的束缚,旨在对有限的资源进行高效的重复循环利用。
经济发展是建立在维护自然生态系统良性运行的基础上,注重减少资源消耗、降低废弃物排放和提高资源使用率,最大限度地实现资源的有效利用。
煤炭企业,作为典型的资产密集型企业,其生产能力、生产效率、企业利润在很大程度上取决于设备完好的水平。
其中,设备保养和维修也是重要组成部分。
目前煤矿企业的现状,要求煤矿机电设备高效的重复循环利用,延长设备的使用寿命,以节约生产成本。
故而加强对煤矿机电设备的维修和重复利用将有广阔的空间和利润。
激光熔覆技术研究现状及其发展

激光熔覆技术研究现状及其发展一、本文概述激光熔覆技术,作为一种先进的表面处理技术,近年来在材料科学、机械制造、航空航天等领域引起了广泛关注。
本文旨在全面综述激光熔覆技术的研究现状及其发展趋势,以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考。
文章首先将对激光熔覆技术的基本原理、特点及其应用领域进行简要介绍,然后重点分析当前激光熔覆技术的研究热点和难点,包括材料选择、工艺优化、性能评估等方面。
在此基础上,文章将探讨激光熔覆技术的发展趋势和未来展望,包括新材料、新工艺、新技术的应用以及环境友好型、智能化、高效化的发展趋势。
通过本文的综述,读者可以对激光熔覆技术的最新研究成果和发展动态有一个全面而深入的了解,为相关领域的研究和实践提供有益的借鉴和指导。
二、激光熔覆技术的研究现状激光熔覆技术自问世以来,就凭借其独特的优势在材料科学与工程领域引起了广泛的关注和研究。
该技术以其高精度、高能量密度和快速加热冷却过程等特点,使得在材料表面实现高质量、高性能的熔覆层成为可能。
随着科技的不断发展,激光熔覆技术的研究现状呈现出以下几个主要特点。
在材料选择方面,激光熔覆技术已经不仅仅局限于金属材料的熔覆。
近年来,陶瓷、高分子材料甚至复合材料的激光熔覆也开始得到研究,这极大地扩展了激光熔覆技术的应用范围。
同时,对于金属材料的熔覆,也逐步实现了多元化,涵盖了铁基、镍基、钴基等多种合金材料。
在熔覆过程控制方面,研究者们通过引入数值模拟、智能控制等技术手段,实现了对激光熔覆过程更为精准的控制。
这包括对激光功率、扫描速度、送粉速度等关键参数的优化,以及对熔池温度、形貌的实时监控和调控。
这些技术的发展,使得激光熔覆的质量稳定性和重复性得到了显著提升。
再次,在熔覆层性能提升方面,研究者们通过设计合理的熔覆层结构和成分,实现了对熔覆层硬度、耐磨性、耐腐蚀性等多种性能的提升。
同时,还通过引入纳米颗粒、增强相等手段,进一步优化了熔覆层的显微组织和性能。
激光熔覆技术分析与展望讲解

激光熔覆技术分析与展望讲解激光熔覆技术是一种应用激光传热原理将金属粉末熔化并喷射到基底材料上形成一层涂覆层的先进表面修复方法。
它具有高精度、高速度、高质量的优点,被广泛应用于修复磨损、腐蚀和疲劳损伤等表面缺陷。
本文将对激光熔覆技术的原理、应用和展望进行分析和讲解。
首先,激光熔覆技术的原理是利用激光束在基底材料表面形成高温的熔化区域,并将金属粉末通过喷射器喷射到这个熔化区域,然后迅速冷却并与基底材料粘结。
激光束的选择取决于基底材料和喷射粉末的特性,激光功率和扫描速度的控制可以实现对涂覆层的厚度和质量的调控。
激光熔覆技术具有很多独特的优点。
首先,它可以在高精度下进行,能够在微米级别上调整涂覆层的厚度和形状。
其次,由于激光束的高能密度,喷射粉末能够快速熔化并与基底材料粘结,从而减少了熔化区域的热影响和晶粒生长,使得涂覆层具有更好的结构和性能。
另外,激光熔覆技术是一种快速、高效的修复方法,能够在较短的时间内完成修复,大大提高了工作效率。
激光熔覆技术在许多领域都得到了广泛的应用。
首先,在航空航天领域,激光熔覆技术可以用于修复飞机发动机叶片和涡轮叶片等高温部件的磨损和腐蚀缺陷,同时也可以应用于航天器的防护和修复。
其次,在汽车制造领域,激光熔覆技术可以修复汽车缸体、曲轴和传动系统等重要零部件的表面缺陷,提高其使用寿命和可靠性。
再者,在石化和能源领域,激光熔覆技术可以用于修复和防护管道和阀门等设备的磨损和腐蚀缺陷,延长其使用寿命。
展望未来,激光熔覆技术有着广阔的发展前景。
首先,随着传感器技术和智能控制技术的发展,激光熔覆技术可以更加精确地控制涂覆层的厚度和质量,实现更高级别的自动化和智能化。
其次,随着金属粉末材料的研发和应用不断进步,激光熔覆技术可以涵盖更广泛的材料类型和应用领域。
另外,随着激光器的性能不断提高和价格的降低,激光熔覆技术的成本会进一步降低,使得它的应用更加广泛。
总之,激光熔覆技术是一种先进的表面修复方法,具有高精度、高速度、高质量的优点,在航空航天、汽车制造和石化能源等领域得到了广泛的应用。
激光等离子熔覆技术及再利用

激光等离子熔覆技术及再利用激光等离子熔覆技术是一种先进的材料表面处理技术,通过激光能量和等离子熔覆材料的高温作用,可以实现表面的精细处理和改性,从而提高材料的表面性能和耐磨性。
激光等离子熔覆技术不仅可以提高材料的性能,还可以实现材料的再利用,具有重要的经济和环保意义。
本文将介绍激光等离子熔覆技术的原理和应用,以及再利用的相关内容。
一、激光等离子熔覆技术的原理激光等离子熔覆技术是利用激光器产生的高能量激光束,通过透镜聚焦后在材料表面产生高温熔化和汽化,形成等离子体,并通过喷射装置将预先制备好的熔覆材料喷射到被熔化的基材表面,形成熔覆层。
在熔覆过程中,激光能量的作用对熔体进行搅拌和溅花,保证熔覆层与基材的结合牢固。
激光等离子熔覆技术可以实现对材料表面的高精度处理和改性,可以提高材料的抗磨、耐腐蚀、导热、导电等性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造、电子电器等领域。
1.航空航天领域:激光等离子熔覆技术可以用于航空发动机叶片、涡轮叶轮、航空航天材料等的表面涂层处理,提高材料的抗高温、耐磨、耐腐蚀等性能,延长使用寿命。
2.汽车制造领域:激光等离子熔覆技术可以用于汽车引擎缸体、汽缸套、曲轴等部件的表面处理,提高材料的耐磨、耐热、导热等性能,提高汽车发动机的工作效率和可靠性。
激光等离子熔覆技术的应用领域非常广泛,在许多工业领域都有重要的应用价值,可以提高材料的性能和使用寿命,促进产业的发展和技术的进步。
激光等离子熔覆技术在材料表面处理的也产生了大量的熔覆屑和熔覆粉末,这些废料可以进行再利用,具有重要的经济和环保意义。
1.熔覆屑的再利用:熔覆屑是激光等离子熔覆过程中形成的固态废物,可以进行回收和再利用。
熔覆屑可以通过金属回收加工厂进行再加工,将其重新熔化成优质的原料,用于再次生产熔覆材料,实现资源的循环利用。
激光等离子熔覆技术再利用废料的过程中,不仅可以减少环境污染和资源浪费,还可以节约生产成本,具有非常重要的社会意义和经济价值。
激光熔覆在再制造中的应用

激光熔覆在再制造中的应用
激光熔覆技术是指在工件表面通过激光束能量熔接金属粉末,形成一层覆盖层的技术。
激光熔覆技术在再制造中被广泛应用,它可以替代传统的表面处理技术,大大提高了再制造的效率。
激光熔覆技术在再制造中的应用主要有两个方面:一是用于改善零件表面外观和物理力学性能,二是用于改善零件的耐腐蚀性能和热阻性能。
激光熔覆技术可以改善零件表面外观和物理力学性能,其中包括改善表面粗糙度和光洁度、降低表面摩擦系数、提高表面硬度、改善表面抗拉强度、提高表面耐磨性等。
其次,激光熔覆技术可以改善零件的耐腐蚀性能和热阻性能,可以使零件在高温和腐蚀性环境中更长久地保持良好的性能。
激光熔覆技术有很多优点,它可以大大提高再制造的效率,改善零件的外观和物理性能,提高零件的耐腐蚀性能和热阻性能。
激光熔覆技术在再制造中的应用,给我们的生产业带来了巨大的便利,也为我们的生活和社会发展提供了重要的支持。
激光熔覆技术在机械制造中的应用

激光熔覆技术在机械制造中的应用激光熔覆技术是一种先进的表面修复和改性技术,已经在机械制造领域得到广泛应用。
它通过利用高能激光束对工件表面进行加热,使其局部熔化,并在熔融池中加入适量的添加材料,通过凝固形成新的材料层。
这种技术具有高效、精确、环保等优势,能够显著提升机械制造的质量和性能。
首先,激光熔覆技术在机械制造中的应用主要体现在表面修复方面。
在机械制造过程中,由于磨损、腐蚀等原因,工件表面往往会出现各种缺陷和损伤。
传统的修复方法往往需要进行大面积的切割和焊接,不仅效率低下,而且容易引入新的缺陷。
而激光熔覆技术能够实现局部修复,只需对受损区域进行加热和熔覆,不仅能够快速修复表面缺陷,而且能够保持工件的整体完整性。
这种修复方式不仅能够提高修复效率,还能够有效降低修复成本。
其次,激光熔覆技术在机械制造中的应用还体现在表面改性方面。
机械零件表面的改性处理对于提升机械性能和延长使用寿命具有重要意义。
激光熔覆技术能够在工件表面形成一层具有高硬度、高耐磨性和高抗腐蚀性的新材料层,从而提高工件的整体性能。
例如,在汽车发动机的缸套表面应用激光熔覆技术,可以显著提高缸套的耐磨性和耐腐蚀性,延长发动机的使用寿命。
此外,激光熔覆技术还可以实现表面的复合改性,通过在熔融池中加入多种添加材料,可以获得具有多种特性的复合材料层,进一步提升机械零件的性能。
此外,激光熔覆技术还可以应用于制造新型机械材料。
传统的机械材料往往存在一些局限性,例如强度、硬度等方面无法满足特定需求。
激光熔覆技术通过在熔融池中加入适量的添加材料,可以实现对材料成分的调控,从而制造出具有特定性能的新型材料。
例如,在航空航天领域,需要具有高温抗氧化和高强度的材料,传统材料往往无法满足要求。
而激光熔覆技术可以通过在熔融池中加入合金元素,制造出具有高温抗氧化和高强度的新型材料,满足航空航天领域对材料性能的要求。
总之,激光熔覆技术在机械制造中的应用具有广泛的前景和潜力。
浅述激光熔覆技术的应用

浅述激光熔覆技术的应用激光熔覆技术是一种先进的表面修复技术,利用高能激光束加热被修复表面,使表面材料熔化,并与基底材料紧密结合,形成一层均匀、致密、耐磨的涂层,来实现对材料表面的修补、增硬、耐磨等目的。
激光熔覆技术的应用非常广泛,不仅可以用于工业制造中的零部件修复和表面改性,还可以用于航空航天、汽车制造、船舶制造、模具制造、石油化工、机械制造、电力设备、轨道交通等领域。
这项技术已经成为现代制造业中不可或缺的重要工具之一。
激光熔覆技术在工业制造中的应用非常广泛。
在工业制造中,由于零部件长时间的工作及受力,会导致表面磨损、腐蚀、疲劳等问题,这些问题都会影响零部件的使用寿命和性能。
激光熔覆技术可以通过在受损表面加热的方式,将一种或多种合金材料熔化喷射到受损表面上,形成一层新的耐磨、耐腐蚀、高温抗疲劳的涂层,从而修复受损表面,延长零部件的使用寿命。
这项技术在风电、煤炭、冶金、机械等行业得到广泛应用。
激光熔覆技术在航空航天领域的应用也非常重要。
航空航天领域对零部件的耐磨性、耐腐蚀性、高温性能要求非常高,尤其是在涡轮机、喷气发动机等部件上,需要具有优异的耐高温性能。
激光熔覆技术可以在航空航天领域中对零部件进行表面修复和功能涂层加工,使得零部件具有良好的耐磨、耐蚀、耐高温等性能,同时也可以提高零部件的使用寿命和安全性。
激光熔覆技术还在汽车制造领域得到广泛应用。
汽车零部件在长时间的工作中会产生磨损、疲劳等问题,而这些问题会直接影响汽车的性能和安全。
激光熔覆技术可以对汽车发动机缸套、曲轴、凸轮轴等关键零部件进行表面修复和增硬处理,提高零部件的耐磨性、耐蚀性和疲劳性能,延长零部件的使用寿命,提高汽车的可靠性和安全性。
激光熔覆技术也在新材料领域得到了广泛应用。
近年来,随着新材料技术的不断发展,复合材料、金属基复合材料等新型材料的应用越来越广泛。
激光熔覆技术可以对这些新材料进行表面处理,提高其表面的性能,使其具有更广泛的应用前景。
激光熔覆技术在采煤机高速轴上的应用

激光熔覆技术在采煤机高速轴上的应用[摘要]目前国内采煤机电机输出端高速轴一般采用骨架油封与轴套的接触式密封,但在特殊的工况下,轴套常常使用不久就被损坏失效,其主要失效形式为表面的磨损。
在设备的日常的维护检修过程中,如未及时发现轴套失效而产生了漏油现象,泄漏的油液就容易流入电机,致使电机损坏,这种情况发生过并造成了较大损失。
基于上述问题,通过对故障的分析,我公司引用激光熔覆技术,对采煤机电机高速轴处轴套表面涂覆一层合金耐磨层,并在试验装备上与之前所使用的轴套进行了对比试验,并在试验后通过矿方客户使用耐磨套的情况,总结出激光熔覆技术在采煤机高速轴上取得了很好的使用效果。
【关键词】激光熔覆;采煤机;高速轴1、激光熔覆技术在我公司使用背景2012年我公司MG300/710-WD型采煤机在鄂尔多斯忽沙图矿使用不久,采煤机高速轴轴套摩损严重不能正常使用(如图1),后经验证硬度及耐磨性普遍达不到使用要求。
激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率极低,与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法。
为了解决采煤机高速轴套因摩擦变形产生的漏油现象,考虑验证并使用激光熔覆这种新技术在采煤机高速轴上。
2、轴套失效故障分析及厂内试验验证2.1采煤机高速轴套失效原因分析图1为国内采煤机电机输出轴较为典型密封形式,结构中通过采煤机电机出轴带动传动轮进行高度旋转,由于传动轮靠电机端与骨架油封为高速旋转接触,易与骨架油封处发生摩擦损坏,所以在此处安装轴套以减少更换成本。
由于腔内工作温度高、电机出轴带动齿轮旋转速度快,所以当工作时轴套一直处于高速摩擦状态,也就造成了接触面易发生磨损变形。
对轴套的表面要求镀铬抛光,硬度要求达到≥900HV,表面光洁度Ra=0.4,如图2所示:由此分析,采煤机一轴油封漏油故障主要原因为油封唇口接触的耐磨轴套镀铬的表面性能不够;旋转过程中,耐磨轴套被油封划出沟槽(如图1),造成摇臂一轴电机处漏油。
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基于煤矿设备修复的激光熔覆再制造技术应用思考摘要:正式进行煤矿生产作业时,煤矿机械设备的应用大幅提升了生产效率。
但是煤矿生产环境较为恶劣,煤矿机械设备应用过程中经常会受到磨损,影响了设备的生产效能,甚至为煤矿企业带来了经济损失。
激光熔覆再制造技术能够有效修复受到磨损的机械设备,保障煤矿机械设备正常的生产,保障煤矿机械设备的寿命,降低企业生产成本。
本文将对激光熔覆再制造技术进行分析,针对其在煤矿设备修复中的应用进行深入思考。
关键词:煤矿设备修复;激光熔覆再制造技术;应用思考前言:国家整体经济水平不断提升的同时,社会生产生活对于煤矿资源的需求也在持续上升,供需变化推动了煤炭资源开采技术的发展,市场上涌现了多种大型煤矿设备,这类设备承担了最主要的煤矿开采工作。
但是煤矿开采环境相对较差,且对操作的要求较高,设备长期处于阴暗、潮湿、腐蚀性较强的环境下工作,多数设备存在高速、重载、摩擦等工况,且设备日以继夜的工作,休息时间较少,因此煤矿机械设备的腐蚀与磨损问题非常严重,这同时也影响了煤矿机械的生产效率,还存在一定的资源浪费现象,导致煤炭企业生产成本加大。
为缓解这一问题,相关人员将激光熔覆再制造技术应用在了煤矿设备修复工作中,这项技术的应用,对于煤矿机械设备而言体现出了显著的修复效果,能够明显提升机械设备使用性能,并延长其使用寿命,大力推动了煤矿企业的进一步发展。
1.激光熔覆再制造技术1.1激光熔覆再制造技术原理激光熔覆再制造技术的原理即通过应用激光合金化、激光熔覆等基本技术,在与现代化制造技术理念相结合,形成的一项修复技术。
激光熔覆再制造技术以金属粉末为基础材料,应用CAD/CAM等计算机技术对激光头、送粉嘴与机床的操作进行控制,同时输送光束与粉末,利用各部件合成的金属笔以激光熔覆的方式修复机械设备受损部位,最终形成与原部件相同的三维实体部件,达到修复的作用。
激光技术随着社会的发展而不断创新,逐渐实现废旧零部件的循环再生,应用激光技术修复废旧部件后继续投入设备中循环利用,可在源头处增强废旧部件的使用性能,延长相关部件的使用寿命。
可见,激光熔覆再制造技术具有明显的低碳、环保、绿色、节能等优势,符合新时期社会发展要求。
1.2激光熔覆再制造技术构成第一,激光器。
当前应用在煤矿设备修复中的激光器一般是多模1-5kWCO2激光器或是YAG激光器。
第二,光学系统。
激光熔覆再制造技术如今常用的光束有聚焦光束与宽带光束两种类型,其中,应用宽带光束可增强修复部件表层的光滑性,还能降低激光熔覆发生裂缝与孔洞等问题的几率,因此应用更加频繁。
第三,送粉器。
工作人员可自选载气式或是非载气式两种送分方式。
其中,非载气式送粉利用率高达90%,另一种送粉方式的粉末利用率仅有30%-40%;其次,如需修复二维运动,应用非载气式送粉的方式,可降低一部分金属粉末用量,可帮助企业节省成本。
第四,红外温度监控系统。
工作人员应用激光熔覆再制造技术修复煤矿设备时,如需进行多层叠加操作,则激光熔覆的表层温度将会持续升高,尖角温度也会随之增加,因此必须实时监测熔池温度,并将温度变化情况及时反馈至激光器数控床,以便将激光器输出功率与机床运行速度控制在合理范围内,确保熔池温度始终处于相对稳定的状态。
工作人员可应用EA=EP+ER+ET+EC的公式对温度进行检测,其中,EA表示激光图层所吸收的能量,EP表示融化的金属粉末,ER表示热辐射形式的散出,ET表示热传导情况,EC代表环境对流,四者总和即可得出激光图层的总热量。
煤矿设备修复对于激光熔覆再制造技术的应用流程主要有设备升井运输、清洗、拆卸、分拣归类、寿命分类等过程。
1.3激光熔覆再制造技术体系应用激光熔覆再制造技术首先要合理的选择激光器型号,保障设备修复效果。
其次,工作人员选择激光熔覆材料时,需要综合分析激光熔覆层与基材热膨胀系数间的差异,选择涂层材料时还需要适当考虑基材的熔点;对于金属粉末的选择,必须要尽量接近基材性能,并符合激光熔覆件的性能;当前常选的激光熔覆材料主要有Co-Cr基、Ni-Cr基、Fe-Cr基等,还需要提供相应的陶瓷材料,增强金属陶瓷涂层的硬度。
正式操作期间,需要严格控制工艺参数,综合分析激光熔覆材料、金属粉末与激光熔覆零件形状等因素,保障工艺参数的合理性,确保激光熔覆再制造技术价值最大化发挥出来。
1.4激光熔覆再制造技术特征激光熔覆再制造技术主要应用在已经不具备使用价值的零件,对这类基础零件应用激光熔覆技术进行再制造,达到修复与升级的效果,提升零部件的技术指标、使用性能与质量等水平,以便继续投入应用。
激光熔覆再制造技术的特点主要有:第一,可基于零件的技术要求合理选择熔覆材料的梯度功能;第二,激光熔覆技术的可控性较强,可实现自动化控制的目的;第三,激光熔覆层与基层材料的结合性较好,且整体强度较高;第四,激光熔覆技术实际操作期间,仅需在基体表层进行微熔处理,热度对周边区域的影响相对较低;第五,激光熔覆技术技工期间,基体材料的升温过程相对稳定,不会产生温度变形问题;第六,激光熔覆层与集体材料之间形成的铸造组织相对紧密,出现孔洞、夹杂、裂缝等问题的情况较少[1]。
2.煤矿设备修复类型2.1采煤机截齿磨损采煤机截齿主要是负责对煤炭资源的切割操作,实际开采过程中,截齿需要切割的煤层坚硬程度非常高,一般处于HV900-1100左右,因此截齿在工作期间受到的冲击荷载与切割产生的应力也非常大,采煤机长期处于这种工作情况下,截齿部件损坏的频率较高。
除此之外,采煤机截齿实际工作期间,若待切割煤层较硬,所产生的摩擦力也相对较大,工作面温度也会逐渐升高,这种工况下对截齿的损耗作用更大,甚至有齿轮断裂的可能,为煤矿企业造成了直接性的经济损失[2]。
2.2齿轮与轴类零部件磨损煤矿设备长期进行煤炭资源的开采工作,主要位于井下环境中,设备运行时间相对较长,所需承受的载荷力也相对较高,煤矿设备中的齿轮与轴类零部件长期处于高速运转与高温工况下,若工作人员并未及时加入润滑油或是润滑不到位,非常容易产生零部件颗粒磨损或是胶合磨损等问题现象,这种情况下工作人员更换部件需要花费的时间与精力相对较大,且会为企业造成严重的经济损失。
2.3刮板输送机溜槽磨损刮板输送机溜槽的作用在于将开采出的煤炭资源运输出来,该部位经常出现摩擦磨损或是腐蚀磨损等问题,且属于所有煤矿设备中磨损程度相对严重的程度,磨损问题主要体现在中部槽与链条等部位。
煤炭设备在运输煤炭时,通常会受到煤矿硬度与地面平整度等条件的影响,导致刮板链、煤渣和运输槽溜槽之间产生相对运动的情况,磨损运输槽溜槽。
其次,链条和运输溜槽在运输过程中,会与煤炭发生摩擦,运输期间摩擦力不断增加,将会逐渐加剧链条磨损程度,不及时维护的话有引发链条断裂问题的可能[3]。
2.4液压支护失效液压支护设备主要是为煤炭资源的开采过程提供支撑防护作用,支护设备稳定发挥作用能够有效保障现场作业人员的安全性,以及机械设备的安全运行。
液压支护设备中,支架是其中主要发挥支护作用的结构,而其中的活塞杆主要处于酸碱性都相对较高的环境下,因此被腐蚀的速度相对较快,活塞杆表层出现锈蚀的现象非常频繁,导致活塞杆长期进行往复运行,划痕现象严重,甚至存在成片剥落的问题,以至于密封套无法充分发挥作用。
对于液压支护失效的问题,工作人员可将修复重点放在增强活塞杆抗腐蚀能力与耐磨性方面,如此即能切实增强液压支护应用效果。
3.激光熔覆再制造技术在煤矿机械修复中的应用3.1应用于采煤机截齿煤矿设备磨损问题中,最常见的就是采煤机截齿磨损问题。
应用激光熔覆技术对修复截齿表层,需要选用硬度、耐磨性能良好的激光熔覆材料,最好以铁、钴等元素为主,使用这类材料修复采煤机的截齿可显著增强其耐磨性,提升截齿使用寿命,较少部件更换频率,降低煤矿企业成本。
3.2应用于齿轮与轴类零部件煤矿机械设备中,齿轮与轴类零件有着非常关键的地位,主要用于各类材料的传输过程。
为降低这类零部件在设备运行期间的磨损情况,减少设备维修与更换次数,工作人员可应用激光熔覆技术增强齿轮与轴类零部件的抗腐蚀、耐磨损性能。
实际操作期间,为提升激光熔覆表层组织的细密与平滑程度,工作人员需要将激光功率与送粉速度控制在合理的范围内,以免激光熔覆表层出现裂纹、夹渣与气孔等缺陷情况,对零部件的实际应用效能产生不利影响[4]。
3.3应用于刮板输送机溜槽工作人员在修复刮板输送机溜槽时,需要选用自熔性含碳与锰含量较高的金属粉末进行激光熔覆再制造,并适当增加耐磨性与熔点都相对较高的碳化物颗粒,使激光熔覆表层的耐磨性能进一步提升。
工作人员在实际应用激光熔覆再制造技术时,需要合理应用多道搭接熔覆技术,以免出现裂缝、气孔等缺陷,影响技术价值的充分发挥。
3.4应用与液压支护煤矿企业在应用机械设备进行开采作业期间,对于液压支架与活塞杆等设备的修复主要利用激光熔覆再制造技术进行。
以往液压支架若出现故障问题,其修复处理一般会选用表面镀铬的方式,但是这种修复形式会产生大量有害化合物,对周边环境产生严重的污染,且修复处理后贴合效果不佳,可能会出现鼓泡或是龟裂等问题,经过一段时间的应用还有发生锈迹、脱落等问题的可能。
而采用激光熔覆再制造技术则能有效缓解这类问题,修复形成的激光熔覆表层具有良好的密度,且能够显著增强液压支架的耐磨性与耐腐蚀性,有效延长了液压支架的使用寿命[5]。
4.激光熔覆再制造技术优化措施4.1深入理论研究研究人员继续深入探究激光熔覆再制造技术的理论,能够为其实际应用提供更加有效的理论支撑,为各工艺参数对激光熔覆层的作用原理与缺陷机制提供理论解释,以便工作人员从根本上解决技术缺陷问题,确保激光熔覆再制造技术的应用效果能够达到预期目标,提升煤矿设备的应用效能,降低激光熔覆层发生裂纹、气孔等问题的可能。
4.2调整熔覆材料,优化激光熔覆工艺参数实践调查发现,对激光熔覆层组织与使用性能产生影响最关键的因素在于其施工工艺与熔覆材料的选择两方面,因此技术人员可加强对这项技术的优化研究。
激光熔覆技术最常见的缺陷形式表现为裂纹、气孔等,其中,导致激光熔覆层产生裂缝问题最主要的原因就是热应力因素,对于热应力,可使用下述公式进行计算:其中,表示熔覆层热膨胀系数,则表示基层材料热膨胀系数,表示熔覆层熔点,指的是熔覆前的起始温度,代表熔覆层弹性模量,代表的是熔覆层材料的泊松比。
可见,技术人员可适当调整熔覆层金属材料成分,降低熔覆层与基体间热膨胀系数差异,减小熔覆层的热应力,从而达到控制裂缝现象的效果。
此外,技术人员还能对工艺进行优化,并做好金属粉末的防潮处理,正式进行激光熔覆施工之前对其进行干燥处理,从而达到减少气孔的效果。
技术人员还能在粉末中加入适量韧性合金元素,形成具有一定韧性的熔覆层组织,减小产生裂缝的几率[6]。