Pics de coupe pour minesLes forets sont des outils indispensables pour les opérations à haute intensité telles que l'extraction du charbon, l'excavation de roches et la construction de tunnels. Ils fonctionnent dans des environnements extrêmement difficiles et sont soumis à des charges d'impact à long terme et à une usure abrasive. Ces dommages affectent directement l'efficacité et la sécurité opérationnelles des équipements.
Les méthodes de réparation traditionnelles telles que le soudage électrique ou la pulvérisation sont peu coûteuses, mais elles présentent des inconvénients tels qu'une faible précision de réparation, un décollement facile de la couche de revêtement, de grandes zones affectées par la chaleur et une courte durée de vie. Technologie de soudage PTAest devenu une solution importante pour la réparation des pics de coupe et la résistance à l'usure en raison de sa liaison métallurgique, de son excellente résistance à l'usure et de ses bons avantages en matière de contrôle des coûts.
Problèmes courants avec les pics de coupe miniers
Les pics de coupe miniers sont couramment utilisés dans des équipements tels que les machines à attaque ponctuelle, les hacheuses à charbon et les machines à bouclier. En fonctionnement, ils entrent fréquemment en contact avec la roche dure, les veines de charbon et d'autres matériaux très durs, et sont soumis à des impacts à haute fréquence et à une usure abrasive importante. Les problèmes courants incluent :
- Têtes de pics de coupe émoussées et ébréchées
- Fissures ou dommages dus à la fatigue dans le corps de la dent
- Usure au niveau de la connexion du siège de dent
- Corrosion de surface et piqûres
- Durée de vie courte et entretien fréquent
Ces problèmes augmentent non seulement les coûts de maintenance, mais entraînent également des temps d’arrêt fréquents des équipements et une réduction de la capacité de production, devenant un goulot d’étranglement entravant le fonctionnement efficace des équipements miniers.
Principes techniques du soudage PTA
Soudage à l'arc plasma transféré (PTA)Il s'agit d'une technologie de renforcement métallurgique de surface par faisceau haute énergie. Elle utilise un arc plasma à haute température pour fondre des poudres d'alliages métalliques sélectionnées et les déposer à la surface de la pièce, formant ainsi une liaison métallurgique solide avec le substrat. Cette technologie permet de renforcer les pics de coupe, les surfaces des dents et d'autres pièces, améliorant ainsi considérablement leur résistance à l'usure et leur durée de vie.
Avantages de la technologie de soudage PTA :
- Chauffage local à haute température avec une petite zone affectée thermiquement
- Couche de revêtement dense, uniforme et de haute dureté
- Liaison métallurgique avec le substrat, ne tombe pas facilement
- Une variété de poudres d'alliages résistantes à l'usure peuvent être personnalisées
Comparé aux méthodes traditionnelles telles que le rechargement dur et la pulvérisation, le soudage PTA présente une force d'adhérence et une résistance à l'usure plus élevées et convient au renforcement de surface de grandes quantités d'outils miniers à haute résistance.
Avantages du soudage PTA pour les pics de coupe miniers
- Améliore considérablement la résistance à l'usure des pics de coupe
La dureté de la couche de revêtement peut généralement atteindreHRC60 ou supérieur, qui est nettement supérieur à celui des couches de revêtement dur ordinaires, retardant efficacement l'usure de la lame et la rendant adaptée aux conditions extrêmes telles que l'exploitation minière de roches dures.
- Réduit la fréquence de remplacement des pics de coupe
Le soudage PTA peut augmenter la durée de vie des pics de coupe de3 à 5 fois, réduisant la fréquence de maintenance, augmentant la durée de fonctionnement de l'équipement et réduisant les coûts d'exploitation totaux.
- Améliore la fiabilité et la sécurité
Lelié métallurgiquementLa couche de renfort a une adhérence plus forte et n'est pas sujette à l'écaillage ou à la fissuration, garantissant la sécurité opérationnelle et la stabilité de l'équipement.
- Hautement contrôlable et adaptable aux structures complexes
Le soudage PTA convient à la découpe de pics aux formes complexes et aux corps de dents, et l'épaisseur et la position du revêtement peuvent être contrôlées pour répondre aux exigences de réparation et de renforcement fins.
- Réparation et renforcement
Il convient non seulement à la réparation des anciens pics de coupe, mais il peut également être utilisé pour renforcer la surface des nouveaux pics de coupe, prolongeant ainsi leur durée de vie et améliorant les performances du produit.
Procédé de réparation par soudage PTA pour pics de coupe
1. Nettoyage et prétraitement de la surface du pic de coupe
Éliminez l'huile de surface, la couche d'oxyde et les impuretés pour garantir que le substrat est propre, ce qui favorise la liaison métallurgique de la couche de revêtement et du substrat.
2. Sélection et rapport de poudre d'alliage
Choisissez le matériau de revêtement en fonction de l'environnement d'utilisation et des exigences de la lame. Les matériaux couramment utilisés sont :
- Alliages à base de fer : renfort de pic de coupe à usage général
- Alliages à base de nickel : résistance à la corrosion et résistance aux hautes températures
- Alliages à base de cobalt : conditions d'usure extrême et d'impact à haute température
- Ajout de particules dures telles que WC (carbure de tungstène), Cr et Nb pour améliorer la dureté et la résistance à l'érosion
3. Opération de soudage PTA
UtiliserÉquipement de soudage CNC PTARevêtement du corps de la dent ou de la tête de coupe selon une trajectoire et des paramètres prédéfinis. Contrôle de l'épaisseur, de la largeur et de la profondeur du revêtement pour garantir une couche renforcée uniforme et sans fissures.
4. Post-traitement et traitement thermique
Comprend le meulage et le façonnage, le recuit de soulagement des contraintes, etc., pour restaurer la précision du profil des dents, éliminer les contraintes internes et améliorer la stabilité opérationnelle.
5. Inspection et réception
Comprend des tests de dureté, des analyses métallographiques, des observations microstructurales, etc., pour garantir que la couche de revêtement répond aux normes de qualité.
Foire aux questions (FAQ)
Q1 : Quelle est la durée de vie des pics de coupe après le soudage ?
La durée de vie dépend des conditions d'utilisation et du type de poudre d'alliage. Elle est généralement 3 à 5 fois supérieure à celle des pics de coupe ordinaires, et certains produits de soudage à haute résistance peuvent durer plus de 6 fois plus longtemps.
Q2 : Qu'est-ce qui est mieux, le soudage PTA ou le soudage laser ?
Le soudage laser offre une plus grande précision et un impact thermique moindre, mais il est plus coûteux. Le soudage PTA est adapté à la production de masse et aux exigences de précision moyenne, et offre un excellent rapport qualité-prix.
Q3 : La couche de soudure est-elle sujette aux fissures ou au pelage ?
Non. Grâce à la liaison métallurgique et à la couche de placage dense, il n'est pas sujet au pelage en fonctionnement normal. Un post-traitement adapté peut réduire encore davantage le risque de fissuration.
Q4 : Est-il adapté à tous les pics de coupe ?
Les dents présentant une structure intacte et sans fracture grave peuvent généralement être revêtues. En cas de déformations ou de fractures importantes, il est recommandé de les remplacer par des dents neuves.
Soudage plasmaLe soudage plasma améliore non seulement significativement la résistance à l'usure, la résistance aux chocs et la durée de vie des pics de coupe, mais offre également une bonne adaptabilité et une grande rentabilité, ce qui le rend adapté à de nombreuses applications à forte usure, telles que les mines de charbon, les tunnels, les systèmes de conservation des eaux et les métros. Pour les sociétés minières recherchant la stabilité de leurs équipements et des coûts de maintenance réduits, le soudage plasma est actuellement la solution la plus rentable et la plus durable pour le renforcement de la surface des pics de coupe.
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Date de publication : 08/08/2025