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等離子熔覆技術
聯系人：周   
          
  等離子熔覆技術是提高金屬表面**性、耐腐蝕性和耐沖擊等性能的有效技術方法之一。等離子熔覆技術是借助水冷系統的噴嘴對電弧產生拘束作用，以轉移弧作為熱源獲得高能量密度的等離子弧，配合合金粉末材料進行的表面冶金方法。等離子炬的陰極電極和噴嘴（陽極）這兩個部分被分別連接到負、正極，工作氣體通過等離子炬，利用高頻火花點火，氣體被加熱到很高的溫度（約15000K）產生壓縮的效果，在磁壓縮、熱壓縮和機械壓縮綜合作用下從噴嘴射出一個溫度較高，速度較大的等離子射流。合金粉末進入等離子束后被瞬時地加熱加速形成粒子射線，粒子的狀態為熔融或半熔融狀態，噴射到待加工的工件表面，在零件的表面發生熔融、混合、凝固等物理化學變化較終和零件表面冶金結合。
  等離子熔覆的特點：由于熱壓縮效應，磁壓縮效應和機械壓縮效應的綜合影響，非轉移型等離子弧的形成可以獲得15000K或更高的溫度，熱量集中，它可以熔化高熔點，高硬度的粉末材料。所以可以得到組織致密，孔隙率低與基材粘接強度高易于控制涂層厚度的涂層。等離子熔覆過程中熱影響區相對較小，零件變形小，熔覆過程中，顯微組織和性能也無改變，不改變性質。特別適合高強度鋼，薄壁件，細長零件。
  等離子熔覆具有以下優勢：
 1、熱影響區小，結構不發生變化。工件的溫度可控制在小于250℃。
 2、涂層的氧化物和雜質含量少，比電鍍，滲碳，滲氮的涂層更厚，更硬，更防腐。
 3、熔覆層與工件呈冶金結合，耐沖擊，不脫落。
 4、涂層光滑平整，并且可以**地控制厚度。
 5、熔覆速度快，低稀釋率；等離子弧堆焊的稀釋率可控制在5%一10%，或更低?！?
 6、堆焊層組織致密，成型美觀；堆焊過程易實現機械化、自動化。
 7、可控性好。可以通過改變功率、改變氣體的種類、流量及噴嘴的結構尺寸來調節等離子弧的氣氛、溫度等電弧參數，從而實現高效自動化生產，提高勞動生產率。
 8、使用材料范圍廣。堆焊合金粉末作為熔敷材料，不受鑄造、軋制、拔絲等加工工藝的限制，可依據不同性能要求配置不同成分的合金粉末，特別適用于那些難于制絲但是易于制粉的硬質**合金，以獲得所需性能的堆焊層。

   等離子熔覆技術在煤礦的應用：
 由于煤礦井下生產環境情況非常復雜，要求井下設備既要堅固**，又要具有很高的防爆性能。煤礦井下工作面使用的刮板輸送機、轉載機、采煤機等設備因為擔負整個工作面的開采和運輸任務，刮板輸送機同時還作為刮板輸送機的行走軌道，磨損都非常嚴重。同時這些設備的價值相對都比較高，現代化礦井的刮板輸送機一般都在五六百萬元以上，采煤機磨損部位主要是滾筒和截齒，滾筒的價值每個也要幾十萬到上百萬截齒每年的消耗量也在幾十萬元以上。因為磨損問題煤礦企業每年都要損失近千萬元，很大程度上影響了煤礦經濟效益的提升。尤其在近幾年煤礦行業進入“寒冬”時期，千方百計降低生產成本勢在必行。

  應用一：刮板輸送機**處理
 煤礦井下刮板輸送機的磨損部位主要為：
 1、機頭架機尾架的中板、底板及槽幫鋼。
 2、中部槽的中板 底板 槽幫及滑靴道。
 3、變線槽、過渡槽的中板、底板及槽幫。
 4、鏈輪的鏈窩。

 處理方案：利用等離子熔覆專用設備在刮板輸送機的易磨損部位（如中板 底板 槽幫 滑靴道等）熔覆一定形狀的**層，在刮板輸送機運行時，刮板和鏈條不再直接磨損設備本體，而只磨損熔覆**層，一個或兩個工作面采完后刮板輸送機基體基本不磨損，可以大大延長刮板輸送機的使用壽命降低了因磨損給煤礦企業帶來的損失。
  應用二：等離子熔覆無火花高強度截齒

 截齒是采煤機和掘進機的主要磨損易耗件，消耗量很大，尤其遇到斷層或夾矸較多時，消耗量會劇增。每臺采煤機每年需要消耗大約3000-5000支以上，每支按200元計算，每年將花費60萬元以上。另外更換采煤機截齒還會占用大量采煤時間，降低開機率。如果不對損壞截齒進行及時更換，將不僅會對采煤機滾筒造成損壞，還會降低采煤效率。
 采煤機或掘進機截齒在使用過程中一直處在高沖擊、高摩擦的作用下，同時截齒還受到強大的彎曲應力和剪切應力，一般工作壽命都比較短。
 其主要失效形式表現為：
 1、在使用過程中因磨損合金頭逐漸變小直至消失。此種情況為正常失效，合金頭與齒體同步均勻磨損，并且能夠實現自銳性，保持齒尖的鋒利，使用壽命較長，否則會出現單面磨損。
 2、截齒*齒體磨損過快導致合金頭脫落。由于包裹合金頭的齒體**性遠低于合金頭，在使用過程中**磨損，致使合金頭失去夾持力而脫落，僅靠齒體工作，*磨損，并且阻力增大，影響工作效率。
 3、合金頭在使用過程中碎裂。由于合金頭質量較差或在生產過程中熱處理工藝不合理，導致合金頭在熱處理時多次受到激冷而產生內部微裂紋，當受到較大外力時會發生碎裂而使截齒失效。  
 4、齒身的彎曲或折斷。由于截齒的結構尺寸、剛度、布置方式不合理等原因，在受到很大的外力時發生齒身的彎曲或斷裂。

 等離子熔覆強化截齒的特點：
 1、由于熔覆層的存在齒體*得到了很好的保護，避免因齒體磨損導致合金頭失去保護而脫落，提高了硬質合金的使用質量。
 2、齒體的韌性和強度大大提高，彎斷現象基本*。
 3、焊料充滿度高達96%以上，焊接強度高。
 4、熔覆合金層與**底板巖石或矸石激烈碰撞或摩擦時不產生火花，提高了煤炭開采的*性。
　等離子熔覆**復合鋼板是利用等離子熔覆技術在普通鋼板的表面熔覆一層一定厚度（2mm-6mm）的合金**層，**層與基板是真正的冶金結合，洛氏硬度可達到65HRC以上。并且熔覆層表面平整，應力釋放裂紋只在熔覆層內部存在，不向基板內擴展，不會發生脫落和基板斷裂現象。另外熔覆層還具有耐腐蝕性高等特點。復合板可以根據需要利用等離子切割或激光切割成所需形狀，也可以根據需要焊接成所需的工件。