一、采煤机截齿堆焊材料

　　截齿堆焊层堆焊材料的种类比较多，以下列出了几种典型堆焊材料。

　　1、CO2气保护药芯焊丝KB515

　　KB515耐磨焊丝由北京固本科技有限公司自主研发，是根据截齿磨损特点，加入Nb元素，形成低摩擦系数碳化铌硬质相，焊后硬度可达到60～62 HRC。耐磨层无裂纹，焊接工艺优良。使用该焊丝的工艺参数：焊丝直径1.2mm，焊接电流160～220A，电弧电压22～25V，焊丝干伸长20mm～25mm，气体流量20L/min，工件预热温度200℃～300℃，层间温度200℃，焊后紧急保温，缓冷至100℃以下空冷。

　　2、等离子弧堆焊材料

　　选用20CrMnTi和20CrMnMo作为截齿母材，粉末填充材料的合金系统为Cr-Mo-V-Ti，该工艺采用先完成堆焊层，后进行硬质合金刀头钎焊工艺顺序，利用钎焊热循环对等离子堆焊层进行二次硬化处理，获得硬度不降反升的堆焊层。

　　3、TIG堆焊材料Ni60+WC

　　首先采用钨极氩弧堆焊方法将Ni60+WC材料堆在截齿刀头防护部位，然后再用高频感应法熔覆Ni60+WC涂层。堆焊层的硬度可达60～63HRC。

　　4、堆焊用电焊条

　　可供截齿堆焊层选用的电焊条牌号有多种，D317和D327都是低氢钠型药皮电焊条，采用Cr-W-V-Mo合金系统，堆焊层硬度分别HRC≥50和HRC≥55，焊前工件预热温度要求300℃以上。

　　二、采煤机截齿堆焊材料的应用

　　1、堆焊焊条的应用

　　采用直径3.2mm的高速钢焊条、100A焊接电流，在35CrMnSi钢截齿基体上堆焊耐磨层的应用实例。该堆焊层表面硬度53HRC，堆焊层成分：11.4%W、3.67%Cr、1.85%V，堆焊层的显微组织为骨骼状莱氏体、马氏体及大量碳化物。论证了截齿堆焊层防磨作用的可行性。有一则专利介绍，在截齿齿身表面开有环形、螺旋形或者肋条形凹槽，并在其中堆焊不同成分的合金。齿身表面凹槽位置、数量，凹槽形状和深度，可以根据采煤工况条件及对截齿耐磨性能要求改变，凹槽中堆焊合金的成分和性能亦可被控制，凹槽中堆焊合金与截齿齿身结合牢固，耐磨粒磨损性能好，抗冲击性强，使用寿命长。

　　2、等离子弧堆焊材料的应用

　　在20CrMnTi和20CrMnMo钢制截齿体头部、钎焊孔周边部位，采用等离子弧分两次堆焊耐磨合金层，该合金层上端距钎焊缝<2mm，下端距钎焊缝>30mm。利用等离子弧堆焊高温热循环，使齿头心部退火软化，有利于钻削钎焊孔加工。在随后对硬质合金刀头的钎焊过程中，由于加热温度较高，堆焊层金属不可避免发生高温回火，堆焊层中大量强碳化物元素Mo、V、Ti、Cr使碳化物析出，导致堆焊层金属产生所谓二次硬化现象，最终，堆焊层硬度不是下降，而是升高，达到HV700左右。井下工业试验表明，等离子弧堆焊工艺彻底解决了钎焊过程对齿头造成的退火软化难题，延长了硬质合金刀头的服役期。新工艺生产截齿的总体寿命，达到传统工艺生产同类截齿的两倍以上，制造成本降低20%。等离子弧推焊设备比较复杂，价格也较高，消耗的氩气量比钨极氩弧堆焊多得多，对焊工的要求较高，所以堆焊成本高。

　　3、CO2气体保护堆焊材料的应用

　　有人试图采用CO2气体保护实芯焊丝堆焊截齿，由于市场缺乏高硬度耐磨堆焊用实芯焊丝，所以采用实芯焊丝CO2气体保护堆焊截齿用的不多，推广受到一定限制。然而，药芯焊丝可就不同了，药芯焊丝以其合金元素易于加入或控制，高硬度堆层比较容易获得，应当说在截齿耐磨堆焊层中的应用前景看好。

　　北京固本KB515耐磨堆焊药芯焊丝，电弧稳定性好，容易引弧，焊接过程声音柔和。飞溅较小，属于小颗粒飞溅，焊后无焊渣，成型较好。二氧化碳气体保护焊与其他工艺相比，焊丝截齿堆焊具有低成本，低能耗、低劳动强度、设备利用率高等优点，更适用于采煤机截齿的耐磨堆焊。

　　4、TIG堆焊材料Ni60+WC的应用

　　TIG堆焊材料Ni60+WC，需经过两种工艺方法，即先用钨极氩弧焊将Ni60+WC材料堆在截齿刀头防护部位，然后再用高频感应法重熔Ni60+WC涂层，堆焊层的硬度可达60～63HRC。该堆焊材料和工艺方法的工程案例是：2008年10月27日，某(集团)矿业公司李家山矿E12506工作面(该工作面煤层厚度约为3.6m，含煤矸石约5%)，在综采二队MGTY300/730型双滚筒采煤机上(截齿型号U92，单筒齿数为40，滚筒转速为35.7r/m，截齿割深为0.7m)安装该耐磨强化的U92截齿。截至2008年11月24日，过煤量约6万t，共消耗耐磨强化截齿16把，每万吨煤消耗截齿约5.3把，同比未经耐磨强化处理的截齿，万吨煤消耗13.3把，相对耐磨性提高2.5倍以上。

　　三、结论

　　堆焊焊条材料应用，使截齿堆焊层性能指标和堆焊层形状具有多变性和可控性;等离子弧堆焊材料及堆焊工艺的应用，彻底解决了钎焊过程对齿头造成的退火软化难题;TIG堆焊材料及工艺，也获得了满意的应用效果;气保护药芯焊丝堆焊材料在截齿堆焊层中的应用前景看好。