焊缝间隙的研究

截齿钎焊焊缝间隙的大小是影响焊缝致密性和焊缝强度的关键因素。间隙太小,妨碍钎焊料流入;间隙过大,***钎焊缝的毛细管作用,使钎料不能填满焊缝间隙。截齿的钎焊,是钢与硬质合金的异种材料焊接,考虑硬质合金的线膨胀系数是钢的1Π2～1Π3,因此钎焊缝间隙应比钢对钢焊接时稍小。通过对几组不同间隙焊缝的试验研究,试验结果表明截齿焊缝间隙一般为0. 08～0. 15 mm为宜,另外采用带锥面的合金头和带锥面的截齿体孔,以尽量保证硬质合金刀头周围焊缝间隙均匀一致。

钎焊及热处理工艺研究截齿的钎焊及热处理工艺是保证强力截齿质量和寿命的关键技术之一。目前国内截齿的生产工艺一般为以下2种:

(1)截齿体加工成形→钎焊硬质合金头→盐炉加热→硝盐等温淬火→回火。

(2)截齿体加工成形→盐炉加热→硝盐等温淬火→清洗→钎焊硬质合金头→回火。

1种生产工艺,钎焊硬质合金头后盐炉加热再硝盐等温淬火。截齿体的硬度得到了保证,但硬质合金头在钎焊和硝盐等温淬火这一过程中,都经过了2次加热,从而使硬质合金头脆化,使截齿在使用过程中因硬质合金头崩裂和硬质合金头与截齿体焊接的开裂而大大缩短截齿的使用寿命。第2种生产工艺,硝盐等温淬火后钎焊硬质合金头,虽然焊缝的质量和硬质合金头的质量得到了保证,但截齿体头部的硬度却下降了,导致截齿体头部耐磨性大大降低,使得截齿在使用过程中硬质合金头过早脱落,同样也缩短了截齿的使用寿命。为此,采用截齿真空炉钎焊与热处理同时一次加热,使钎焊好的截齿直接进行淬火的工艺。该工艺具有以下显著特点:

(1)采用真空炉加热钎焊,避免了钎焊过程中钎焊表面与空气接触产生氧化,可使熔化的液态钎料与钎焊表面直接接触,产生湿润的填缝,以获得较好的钎焊质量。

(2)使钎焊好的截齿不经空冷直接淬火,避免了二次加热问题,又提高了齿体的综合机械性能。截齿的真空钎焊工艺流程为:清洗截齿体待焊部分、钎料和硬质合金刀头→烘干→装填焊料、硬质合金刀头→将截齿装入夹具内→入炉加热→冷却。

矿用截齿是采煤机及巷道掘进机械的易损件之一，是落煤的主要工具，它的性能好坏直接影响采煤机械生产能力的发挥、功率的消耗。工作的平稳性和其他相关部件的使用寿命。

截齿在切割煤岩时承受高的周期性压应力、切应力和冲击负荷，煤的硬度虽然不是很高，但其中经常会遇到煤矸石等硬的矿料，切割煤岩过程中由于摩擦、冲击还会造成截齿温度升高，在此复杂工况条件下工作的截齿，就要求其刀体既要耐磨又应具有较好的耐冲击性。