發(fā)布日期：12-6                    來源：百度文庫

等離子熔覆技術(shù)是借助水冷系統(tǒng)的噴嘴對(duì)電弧產(chǎn)生拘束作用，已轉(zhuǎn)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(jìn)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(gè)部分被分別連接到負(fù)、正極，工作氣體通過等離子炬，利用高頻火花點(diǎn)火，氣體被加熱到很高的溫度（約15000K）產(chǎn)生壓縮的效果，在磁壓縮、熱壓縮和機(jī)械壓縮綜合作用下從噴嘴射出一個(gè)溫度極高，速度極大的等離子射流。合金粉末進(jìn)入等離子束后被瞬時(shí)地加熱加速形成粒子射線，粒子的狀態(tài)為熔融或半熔融狀態(tài)，噴射到待加工的工件表面，在零件的表面發(fā)生熔融、混合、凝固等物理化學(xué)變化，最終和零件表面冶金結(jié)合。

     等離子熔覆的特點(diǎn)

由于熱壓縮效應(yīng)，磁壓縮效應(yīng)和機(jī)械壓縮效應(yīng)的綜合影響，等離子火焰速度可達(dá)1000m/s，非轉(zhuǎn)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(diǎn)，高硬度的粉末材料，速度可達(dá)180-600m/s。所以可以得到組織致密，孔隙率低，與基體粘接強(qiáng)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(qū)相對(duì)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(zhì)。特別適合高強(qiáng)度鋼，薄壁件，細(xì)長零件。等離子噴焊具有以下特點(diǎn)：

（1）熱影響區(qū)小，結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。工件的加熱溫度可控制在小于250℃。

（2）涂層的氧化物和雜質(zhì)含量少，比電鍍，滲碳，滲氮涂層更厚，更硬，更防腐。

（3）熔覆層與工件呈冶金結(jié)合，耐沖擊，不脫落。

（4）涂層光滑平整，并且可以精確地控制厚度。

（5）由于等離子噴焊火焰溫度非常高，速度快，幾乎任何材料都可熔化，噴焊形成的涂層具有粘接強(qiáng)度高，孔隙率低，噴焊效率高，適用廣泛的優(yōu)點(diǎn)，它在航空，冶金，機(jī)械，機(jī)車車輛和其他方面有廣泛的應(yīng)用。

 等離子熔覆技術(shù)在煤礦的應(yīng)用

由于煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境情況非常復(fù)雜，要求井下設(shè)備既要堅(jiān)固耐用，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(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、采煤機(jī)等設(shè)備因?yàn)閾?dān)負(fù)整個(gè)工作面的開采和運(yùn)輸任務(wù)，刮板輸送機(jī)同時(shí)還作為刮板輸送機(jī)的行走軌道，磨損都非常嚴(yán)重。同時(shí)這些設(shè)備的價(jià)值相對(duì)都比較高，現(xiàn)代化礦井的刮板輸送機(jī)一般都在五六百萬以上，采煤機(jī)磨損部位主要是滾筒和截齒，滾筒的價(jià)值每個(gè)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?yàn)槟p問題煤礦企業(yè)每年都要損失近幾千元，很大程度上影響了煤礦經(jīng)濟(jì)效益的提升。尤其在近幾年煤礦行業(yè)進(jìn)入“寒冬”時(shí)期，千方百計(jì)降低生產(chǎn)成本勢在必行。

應(yīng)用一：刮板輸送機(jī)耐磨處理

煤礦井下刮板輸送機(jī)的磨損部位主要為：

1、機(jī)頭架機(jī)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(shè)備在刮板輸送機(jī)的易磨損部位（如中板、底板、槽幫、滑靴道等）熔覆一定形狀的耐磨層，在刮板輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，刮板和鏈條不再直接磨損設(shè)備本體，而只磨損熔覆耐磨層，一個(gè)或兩個(gè)工作面采完后刮板輸送機(jī)基體基本不磨損，可以大大延長刮板輸送機(jī)的使用壽命，降低了因磨損給煤礦企業(yè)帶來的損失。

 應(yīng)用二：等離子熔覆無火花高強(qiáng)度截齒

劫持是采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)的主要易損易耗件，消耗量很大，尤其遇到斷層或夾矸較多時(shí)，消耗量會(huì)劇增。每臺(tái)采煤機(jī)每年需要消耗大約3000-5000支以上，每支按200元計(jì)算，每年將花費(fèi)60萬元以上。另外更換采煤機(jī)截齒還會(huì)占用大量采煤時(shí)間，降低開機(jī)率。如果不對(duì)損壞截齒進(jìn)行及時(shí)更換，將不僅會(huì)對(duì)采煤機(jī)滾筒造成損壞，還會(huì)降低采煤效率。

  采煤機(jī)或掘進(jìn)機(jī)截齒在使用過程中一直處在高沖擊、高摩擦的作用下，同時(shí)截齒還受到強(qiáng)大的彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力，一般工作壽命都比較短。

 其主要失效形式表現(xiàn)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?qū)崿F(xiàn)自銳性，保持齒尖的鋒利，使用壽命較長，否則會(huì)出現(xiàn)單面磨損。

 2、截齒頭部齒體磨損過快導(dǎo)致合金頭脫落。由于包裹合金頭的齒體耐磨性遠(yuǎn)低于合金頭，在使用過程中，快速磨損，致使合金頭失去夾持力而脫落，僅靠齒體工作，迅速磨損，并且阻力增大，影響工作效率。

 3、合金頭在使用過程中破裂。由于合金頭質(zhì)量較差或在生產(chǎn)過程中熱處理工藝不合理，導(dǎo)致合金頭在熱處理時(shí)多次受到激冷而產(chǎn)生內(nèi)部微裂紋，當(dāng)受到較大外力時(shí)會(huì)發(fā)生破裂而使截齒失效。

 4、齒身的彎曲或折斷。由于截齒的結(jié)構(gòu)尺寸、剛度、布置方式不合理等原因，在受到很大的外力時(shí)發(fā)生齒身的彎曲或斷裂。

  等離子熔覆耐磨復(fù)合鋼板是利用等離子熔覆技術(shù)在普通鋼板的表面熔覆一層一定厚度（2mm-6mm）的合金耐磨層，耐磨層與基板是真正的冶金結(jié)合，洛氏硬度可達(dá)到65HRC以上。并且熔覆層表面平整，應(yīng)力釋放裂紋只在熔覆層內(nèi)部存在，不向基板內(nèi)擴(kuò)展，不會(huì)發(fā)生脫落和基板斷裂現(xiàn)象。另外熔覆層還具有耐蝕性高等特點(diǎn)。復(fù)合板可以根據(jù)需要利用等離子切割或激光切割成所需形狀，也可以根據(jù)需要焊接成所需的工件。