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通过对选煤厂刮板机运行工况及选材分析,结合KNM60堆焊复合钢板在刮板机中的应用考虑,将KNM60钢板用于选煤厂刮板机,可以满足目前对于底板部位耐磨性、甘肃天水当地耐腐蚀性等因素要求。KNM60堆焊复合钢板含碳量和含锰量较高,同时,还有铬元素、甘肃天水当地钒元素和钛元素等,属于高碳中锰合金材料,在固溶状态下为奥氏体组织,受到摩擦、甘肃天水当地冲击、甘肃天水当地滚动、甘肃天水当地滑动等作用时,表面奥氏体会发生相变,生成α’-马氏体,实现材料表面硬度提高,从而提高了耐磨性,且该表面形变诱发马氏体相变机制是即时发生,磨掉一层强化一层,直到所有材料全部消耗为止。KNM60堆焊复合钢板工艺性较好,可用火焰或等离子切割,使用专用焊材焊接时不用预热、甘肃天水当地焊后无须保温,现场使用方便,能实现与槽帮钢30Si Mn、甘肃天水当地Q235板、甘肃天水当地Q345B等异种材料焊接,制作新刮板机或现场更换修复对设备要求极低。复合耐磨钢板
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基材及焊丝的选择3.1基材的选择复合耐磨钢板的基材要求有较好的韧性和可焊性,且价格适中。根据市场调研和分析,相对其他结构钢材料,Q23s钢含碳量适中,综合性能较好,强度、甘肃天水同城塑性和可焊性都相对较佳,所以采用Q23s碳素结构钢作为复合板的基材。由于这四种Q23s钢的屈服强度和抗拉强度一样,化学成分略有差别,考虑到成本问题,我们选用Q23sA做为复合板的基材。3.2焊丝的选择通过反复试验,我们选用北京焊博焊接材料有限公司研制的药芯焊丝D9s明弧堆焊焊丝,该焊丝熔敷金属的化学成分,其熔敷金属是Cr-Fe-C型高铬合金材料,22%~27%的铬含量和3.0%~5.0%的碳含量,可以在堆焊层中形成体积分数超过50%的Cr7C3碳化物。在合金组织中碳化物是组成物中硬和的相(碳化物的显微硬度为HV1300一1800),该堆焊层组织中存在大量的碳化物相,使得在磨损过程中磨粒的压人及摩擦受到强烈阻碍。同时,共晶组织同碳化物有适宜的强度结合,可使碳化物不易脱落,相当于在强度的基体上嵌人颗粒,尤其是在施焊过程中我们采用工艺,使碳化物的生长方向垂直于板面,因此整个堆焊层具有优良的抗磨粒磨损性能。
磨损分析2.1受力分析钻箱在运动过程中受偏载力的现象很严重,而且导向板接触面上受到的力很不均匀,且从中部到下边缘的力从零均匀增加到大值q。由于导向板边缘受到的力大,且在运动过程中存在很严重的磨粒磨损现象,导致导向板的边缘很容易受到磨损。接触面上的摩擦系数如增大,载荷和比压也都会随着增大,磨损现象也会加重;但是当材料发生变化时,其受到的载荷和比压也都不同。可见如在同样的工况下,导向板的材料因素是影响其磨损速度的主要原因。经过力学方面的分析,可以得出如在同样的工况下,材料的力学性能和是影响导向板磨损速度的主要因素。2.2分析使用布氏硬度机,检测现有导向板材料和钻架主体材料的HB值。可以测出现有导向板材料的HB平均值为110,而钻架主体材料的HB平均值为200,后者的硬度是前者硬度的1.7倍,为典型的软材料和硬材料的配对摩擦副。现役导向板材料与钻架主体材料的硬度差很大,很可能是导致现有导向板材料不足的重要原因。复合耐磨钢板