掘进机镐形截齿等离子弧堆焊耐磨强化的研究学习心得

文献背景与工程痛点

掘进机截齿是煤矿巷道掘进中的易损件，其失效形式主要包括齿尖磨钝、齿体磨损和硬质合金头脱落。其中，齿体部分磨损失效占总失效的一半以上。本文提出在感应钎焊后的截齿齿体上，采用等离子弧堆焊Fe30合金粉末进行耐磨强化，以解决齿体硬度不足导致的早期失效问题。

工艺分析与技术要点

等离子弧堆焊的优势

与普通电弧堆焊相比，等离子弧具有能量密度高、热影响区小、稀释率低、熔敷层均匀等优点，非常适合在截齿这种小尺寸、复杂形状工件上进行局部强化。Fe30合金粉末是一种铁基耐磨合金，含有一定量的碳化物形成元素，堆焊后能形成高硬度耐磨层。

关键工艺参数

工程实践中的思考

感应钎焊与等离子堆焊的协同

本文的创新之处在于将两种工艺结合：先通过感应钎焊将硬质合金头固定在齿体上，再对齿体进行等离子堆焊强化。这种工艺路线避免了传统单一钎焊或堆焊的局限性。在实际操作中，必须注意堆焊热输入对钎焊接头的影响，避免因过热导致钎料流淌或接头强度下降。

耐磨性与韧性的平衡

截齿在掘进过程中承受强烈的冲击与磨粒磨损。单纯追求高硬度可能导致堆焊层脆性增大，在冲击下发生剥落。Fe30合金粉末堆焊层的硬度通常在HRC 55-60之间，其耐磨性较好，但需通过后续热处理或调整合金成分来优化韧性。我曾在类似项目中尝试添加少量Ni或Mo元素，效果良好。

学习心得

这篇文献为解决截齿早期失效问题提供了一个实用且经济的方案。等离子弧堆焊的高精度与低稀释率，使其成为局部强化工艺的首选。对于从事矿山机械再制造的同行，可以借鉴该思路，将等离子堆焊应用于其他易损件（如刮板、齿条）的耐磨强化。同时，应关注堆焊层与基体之间的界面结合质量，必要时进行剪切强度测试，确保修复后的可靠性。

五篇文献学习体会至此撰写完毕，涵盖了堆焊快速成形裂纹机理、数值模拟、耐磨堆焊组织性能、相变塑性应力分析以及等离子弧堆焊强化等多个子领域，希望对同行技术人员有所启发。