Pioches de coupe minièresCes outils sont indispensables dans les opérations à haute intensité telles que l'extraction du charbon, le terrassement et la construction de tunnels. Ils fonctionnent dans des environnements extrêmement difficiles et sont soumis à des chocs et à une usure abrasive de longue durée. Ces dommages affectent directement l'efficacité et la sécurité d'exploitation 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 et la résistance à l'usure des outils de coupe grâce à sa liaison métallurgique, son excellente résistance à l'usure et ses avantages en matière de maîtrise des coûts.
Problèmes courants liés aux pics de coupe dans les mines
Les pics de coupe miniers sont couramment utilisés sur des équipements tels que les tunneliers, les abatteuses de charbon et les tunneliers. En fonctionnement, ils entrent fréquemment en contact avec de la roche dure, des 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 coupe émoussées et ébréchées
- Fissures ou dommages dus à la fatigue dans le corps de la dent
- Usure au niveau de la jonction avec le siège de la dent
- Corrosion et piqûres de surface
- Durée de vie courte et entretien fréquent
Ces problèmes augmentent non seulement les coûts de maintenance, mais entraînent également des arrêts fréquents des équipements et une réduction de la capacité de production, constituant ainsi un goulot d'étranglement qui entrave le bon fonctionnement 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 à haute énergie. Elle utilise un arc plasma à haute température pour fondre des poudres d'alliage métallique sélectionnées et les déposer sur la surface de la pièce, formant ainsi une liaison métallurgique solide avec le substrat. Cette technologie peut être utilisée pour renforcer les lames 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 zone affectée thermiquement réduite
- Couche de revêtement dense, uniforme et de haute dureté
- Liaison métallurgique avec le substrat, ne se détache pas facilement
- Une variété de poudres d'alliages résistants à l'usure peuvent être personnalisées
Comparée aux méthodes traditionnelles telles que le rechargement dur et la pulvérisation, la soudure PTA présente une force d'adhérence et une résistance à l'usure supérieures, et convient au renforcement de surface d'une grande quantité d'outils miniers à haute résistance.
Avantages du soudage PTA pour les pics de coupe miniers
- Améliore considérablement la résistance à l'usure des outils de coupe
La dureté de la couche de revêtement peut généralement atteindreHRC60 ou plus, ce qui est nettement supérieur à celui des couches de rechargement dur ordinaires, retardant ainsi efficacement l'usure des lames et la rendant adaptée aux conditions extrêmes telles que l'exploitation minière de roches dures.
- Réduit la fréquence de remplacement des outils de coupe
Le soudage PTA peut augmenter la durée de vie des outils de coupe en3 à 5 fois, réduisant la fréquence de maintenance, augmentant la durée de fonctionnement des équipements et réduisant les coûts d'exploitation totaux.
- Améliore la fiabilité et la sécurité
Lemétallurgique liéLa couche de renforcement présente une adhérence plus forte et n'est pas sujette à l'écaillage ou à la fissuration, garantissant ainsi la sécurité d'utilisation 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 précis.
- Réparation et renforcement
Non seulement il convient à la réparation des anciens outils de coupe, mais il peut également être utilisé pour renforcer la surface des nouveaux outils de coupe, prolongeant ainsi leur durée de vie et améliorant les performances du produit.
Procédé de réparation par soudage PTA pour les outils de coupe
1. Nettoyage et prétraitement de la surface de coupe
Éliminer l'huile de surface, la couche d'oxyde et les impuretés pour garantir la propreté du substrat, ce qui favorise la liaison métallurgique entre la couche de revêtement et le substrat.
2. Sélection et proportion de la poudre d'alliage
Choisissez le matériau de revêtement en fonction de l'environnement d'utilisation et des exigences de l'outil de coupe. Les matériaux couramment utilisés sont :
- Alliages à base de fer : renforcement des pics 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 PTALe revêtement du corps de la dent ou de la tête de coupe est réalisé selon la trajectoire et les paramètres prédéterminés. L'épaisseur, la largeur et la profondeur du revêtement sont contrôlées afin d'obtenir une couche renforcée uniforme et sans fissures.
4. Post-traitement et traitement thermique
Cela inclut le meulage et le façonnage, le recuit de détente, etc., afin de rétablir la précision du profil de la dent, d'éliminer les contraintes internes et d'améliorer la stabilité opérationnelle.
5. Inspection et réception
Cela inclut des tests de dureté, une analyse métallographique, une observation microstructurale, etc., afin de garantir que la couche de revêtement réponde aux normes de qualité.
Foire aux questions (FAQ)
Q1 : Quelle est la durée de vie des pics de coupe après soudage ?
La durée de vie dépend des conditions d'utilisation et du type de poudre d'alliage. En général, elle est 3 à 5 fois supérieure à celle des outils de coupe ordinaires, et pour certaines soudures haute résistance, elle peut dépasser 6 fois cette durée.
Q2 : Quel est le meilleur choix, le soudage PTA ou le soudage laser ?
Le soudage laser offre une précision accrue et génère moins de chaleur, mais il est plus coûteux. Le soudage PTA convient à la production en série et aux exigences de précision moyenne, et présente un excellent rapport qualité-prix.
Q3 : La couche de soudure est-elle sujette aux fissures ou au décollement ?
Non. Grâce à la liaison métallurgique et à la couche de revêtement dense, le décollement est peu probable en conditions normales d'utilisation. Un post-traitement approprié permet de réduire davantage le risque de fissuration.
Q4 : Est-ce que cela convient à tous les médiators ?
Les dents dont la structure est intacte et qui ne présentent pas de fractures importantes peuvent généralement être restaurées. En revanche, pour les dents gravement déformées ou fracturées, il est recommandé de les remplacer.
Soudage au plasmaNon seulement le soudage plasma améliore considérablement la résistance à l'usure et aux chocs, ainsi que la durée de vie des outils de coupe, mais il présente également une bonne adaptabilité et un coût avantageux, ce qui le rend idéal pour de nombreuses applications à forte usure telles que les mines de charbon, les tunnels, les ouvrages hydrauliques et les métros. Pour les entreprises minières soucieuses de la stabilité de leurs équipements et de la réduction des coûts de maintenance, le soudage plasma constitue actuellement la solution la plus rentable et durable pour le renforcement de surface des outils de coupe.
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Date de publication : 8 août 2025