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针对装载机主刀板在使用过程中出现的耐磨性差和断裂问题,采用在Q345 ( 16 Mn) 钢板基体上堆焊耐磨层的主刀板来代替原铸钢主刀板,利用基体力学性能高和表面堆焊层耐磨性好的特点,解决了原铸钢主刀板耐磨性差和断裂问题,提高了主刀板的使用寿命。
装载机主刀板位于铲斗铲斗前方,如图1 所示,作业时直接作用于物料。在装载机的使用过程中,市场上对以下两个问题反映比较突出:①主刀板耐磨性较差。②主刀板断裂情况较多。为***解决以上问题,我公司决定采用在Q345 ( 16 Mn) 基体上堆焊耐磨层的主刀板代替原铸钢材料的主刀板。
本文对铸钢主刀板的磨损和断裂情况进行了分析,并试验了多种耐磨材料,从中选择了合适的耐磨材料,使主刀板的性能达到了要求。
一、对铸钢主刀板破坏情况的分析
1. 磨损形式分析
装载机作为一种重要的工程机械,其主要作业对象是土方、砂石、煤炭、硬金属屑( 比如钢渣) 等。这些类型的磨料在压力作用下,对铲斗主刀板进行显微切削,即产生了磨损。再对市场反馈的信息分析,断定主刀板主要磨损形式为磨料磨损,其次在作业大块砂石时还存在冲击磨损。
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2. 断裂形式分析
对市场上发生的装载机主刀板的断裂情况进行观察,发现断裂区域都是从焊接热影响区或铸造缺陷区开始的,在主刀板使用过程中,常会从这些薄弱区域开始断裂,然后迅速扩展,造成主刀板脆断。通过对主刀板生产过程进行分析,查出造成主刀板产生薄弱区域的因素主要有:
( 1) 主刀板有铸造缺陷,铲斗使用时容易发生断裂。
( 2) 因工作效率、场地等因素的影响,主刀板焊接时预热温度不够或者焊后保温时间短等工艺措施不到位。
( 3) 焊接工艺参数不当,热输入量过大,使焊接过热区力学性能急剧下降。装载机使用不当,特别是仅仅用单个斗齿崛起大重量物料时,受力过于集中。