液压千斤顶活塞杆用激光熔覆研究进展

综述了液压千斤顶活塞杆激光熔覆的研究进展,包括材料体系、耐蚀性能、耐磨性能、硬度、疲劳性能以及熔覆效率等方面。探讨了活塞杆常用熔覆层耐蚀性能的评价方法、性能参数及影响因素。各种试验结果表明,熔覆层的稀释和表面缺陷对耐蚀性能有不利影响,应通过工艺过程控制,同时完善检测手段;分析了液压千斤顶活塞杆的磨损机理及评价方法,重点探讨了常用材料在三体磨粒磨损与二体磨粒磨损工况下的耐磨性能,发现三体磨粒磨损和二体磨粒磨损对材料的硬度要求不同;考虑到第二相硬化导致耐蚀性能的降低,不应刻意通过第二相强化手段提高材料硬度而保证耐磨性能,应通过结构设计和维护保养避免磨粒磨损,在此前提下,保证熔覆层硬度在450HV左右是合适的。激光熔覆导致材料疲劳寿命的降低,主要原因在于残余拉应力和表面缺陷。鉴于加工硬化对熔覆层硬度和应力状态的影响,应进一步加强在疲劳寿命方面的研究,以进一步加快应用。为提高熔覆效率,在保证低稀释率的前提下,通过降低熔覆层的厚度,进而提高熔覆效率的方法是一种新的研究方向。     

液压支架油缸内表面的腐蚀原因

采用化学成分分析、金相显微、能谱、X射线衍射和电化学等手段对某煤矿液压支架油缸内孔腐蚀失效件进行了检测分析。结果表明:该油缸内表面的腐蚀以点蚀为主,腐蚀产物中含有一定量的S元素;该矿配液水质和液压液浓度均不符合MT76-2002标准要求,油缸内表面的点蚀是由液压液使用不当造成的。     

液压支架立柱千斤顶失效分析及预防措施

液压支架是煤矿综采工作面的重要设备,其立柱千斤顶的工作可靠性将直接影响煤矿的生产安全。利用化学成分分析、力学性能检测以及微观组织分析等方法对某液压支架立柱千斤顶开裂失效机理进行了分析,并从焊接工艺和焊后处理方面提出了相应的预防措施。     

液压支架结构件切割技术应用现状

从火焰、等离子和激光切割三方面综述了液压支架结构件切割技术的应用现状,指出了3种切割方法的参数和质量控制要点,概述了液压支架结构件切割技术智能化发展现状,对液压支架结构件切割技术的发展前景进行了展望。     

典型液压支架立柱缸体材料疲劳性能研究

液压支架油缸在服役过程中承受交变载荷,容易发生疲劳破坏,一旦油缸发生疲劳失效将会对生产安全产生不利影响。为了保证液压支架在服役过程中的安全可靠性,对现有的3种液压支架油缸材料27SiMn、30CrMo、30CrMnSi的微观组织形貌,交变载荷下的疲劳性能以及疲劳断口形貌进行研究,从而确定高可靠性油缸的材料选择标准。研究结果表明,材料光滑试样的疲劳性能存在区别,相比之下疲劳性能30CrMnSi＞30CrMo＞27SiMn,疲劳强度与屈服强度存在正比关系,理论上提高材料的屈服强度可以提高其疲劳性能。     

电镀工艺对铜锡合金镀层渗氢的影响

为了减少铜锡合金电镀过程中的渗氢,在调质处理钢上直流电镀和脉冲电镀铜锡合金,采用Devanathan装置原位测氢,研究了2种电镀工艺及工艺参数对电镀铜锡合金过程中渗氢行为的影响。结果表明:直流电镀时,随着电流密度的增加,稳态渗氢电流密度和渗氢量增加;脉冲电镀工件表面可扩散氢浓度较低,渗氢量较小;脉冲频率和占空比对脉冲电镀铜锡合金中稳态渗氢电流密度和渗氢量影响显著,当平均电镀电流密度为5 A/dm2时,脉冲频率为1 500 Hz,占空比为35%时,稳态渗氢电流密度最小,约为1.5μA/cm2,渗氢量最小,约为2.9 mL,较直流电镀降低了72%。     

渗氢对铜-锡合金镀层鼓泡缺陷的影响

采用强制充氢试验模拟27SiMn钢基体在电镀铜-锡合金过程及前处理工序中的渗氢行为。充氢后,铜-锡合金镀层上出现的鼓泡行为与在液压支架立柱上的鼓泡行为类似,说明渗氢是引起铜-锡合金镀层鼓泡的重要因素。通过测量氢渗透电流密度发现,原子态的氢容易在27SiMn钢基体中扩散,很难在铜-锡合金镀层中扩散,氢在镀层与基体的界面处的富集导致鼓泡的发生。     

高硫化氢环境下液压支架油缸镀层适应性研究

从以H2S气体对主的腐蚀性煤矿环境出发,选取全铜、铜铬及双铬镀层为研究对象,采用酸性盐雾腐蚀试验、实验室模拟环境、井下挂块等试验方法研究Cl-、H2S气体等复杂环境对镀层的腐蚀作用,以金相组织、SEM图像以及EDS能谱表征失效镀层的微观结构和腐蚀产物,并探讨了镀层在煤矿井下的失效原因和腐蚀机理。结果表明,在以Cl-为腐蚀介质的盐雾试验中,铜铬镀层耐蚀性优于双铬镀层;全铜镀层在实验室模拟H2S环境中出现变暗变色等现象;以H2S为主的实际煤矿井下环境中,双铬镀层未发现腐蚀,但铜铬镀层出现脱落、掉皮等严重腐蚀现象,全铜和铜铬的腐蚀产物中发现Cu、S、Cr、Fe等元素;井下H2S气体在高湿环境中,黏附在镀层表面,腐蚀破坏穿透镀层后Cl-、H+等有害离子进入镀层内部,铜、铁组成原电池导致腐蚀进一步恶化。     

激光熔覆技术在高腐蚀环境下液压支架的试验研究

基于激光熔覆技术在高腐蚀性煤矿环境下液压支架中的应用情况,选取铁基不锈钢为研究对象,采用ICP-AES法测试不锈钢中的化学成分,以金相组织、SEM图像表征熔覆层的微观结构,通过洛氏硬度法、盐雾试验法研究了化学成分元素对熔覆层硬度和耐腐蚀性能的影响,并探讨了激光熔覆后的加工工艺方案。结果表明,熔覆层与基体分界明显,呈现良好的冶金结合;金相组织结构为灰白色马氏体,呈现树枝状结晶和椭圆、块状分布;随着不锈钢粉末中Cr、Ni、Co等抗腐蚀合金元素的增加,熔覆层的耐腐蚀性能逐渐提高;调节不锈钢粉末中元素B、C的含量可以改变熔覆层的硬度,但B对熔覆层硬度的影响比C更明显;为保持良好的耐腐蚀性能,熔覆层硬度控制在HRC 50~55为最佳。通过对成本、效率分析研究,认为车-磨-抛光是激光熔覆最优的加工方案。     

亚温淬火对27SiMn油缸组织结构与机械性能的影响

主要研究了亚温淬火温度、保温时间对液压支架用27SiMn油缸的组织结构和机械性能的影响。结果表明:880~900℃淬火、保温50 min后27SiMn油缸的综合性能较好。