鉱山採掘用つるはし石炭採掘、岩盤掘削、トンネル建設といった高負荷作業において、これらの機械は不可欠なツールです。極めて過酷な環境下で稼働し、長期にわたる衝撃荷重や摩耗にさらされます。こうした損傷は、機械の稼働効率と安全性に直接影響を与えます。

電気溶接やスプレー塗装といった従来の補修方法は低コストであるが、補修精度が低い、被覆層が剥がれやすい、熱影響部が大きい、耐用年数が短いといった欠点がある。 PTA溶接技術その冶金的な結合力、優れた耐摩耗性、そして良好なコスト管理上の利点から、切削ピックの補修や耐摩耗性に関する重要なソリューションとなっている。

鉱山用切削ピックにおけるPTA溶接の応用

鉱山用切削ピックの一般的な問題点

鉱山用切削ピックは、ロードヘッダー、石炭カッター、シールドマシンなどの機器で一般的に使用されています。作業中、ピックは硬岩、炭層、その他の高硬度材料と頻繁に接触し、高周波の衝撃と激しい摩耗にさらされます。一般的な問題点としては、以下のようなものがあります。

・刃先が鈍く欠けている

歯の本体に亀裂や疲労による損傷がある場合

- 歯座接続部の摩耗

表面腐食および孔食

・耐用年数が短く、メンテナンス頻度が高い

これらの問題は、メンテナンスコストの増加だけでなく、機器の頻繁な停止や生産能力の低下にもつながり、鉱山設備の効率的な運用を阻害するボトルネックとなる。

PTA溶接の技術原理

プラズマアーク溶接(PTA)高エネルギービームを用いた表面冶金強化技術です。高温プラズマアークを用いて、特定の金属合金粉末を溶融し、加工対象物の表面に堆積させることで、基材との強固な冶金結合を形成します。この技術は、切削ピック、歯面、その他の部品の強化に利用でき、耐摩耗性と耐用年数を大幅に向上させることができます。

PTA溶接技術の利点:

- 高温による局所加熱で、熱影響部が小さい

・緻密で均一な高硬度被覆層

基材との金属結合により、剥がれにくい。

耐摩耗性合金粉末は様々な種類をカスタマイズできます。

硬化肉盛溶接や溶射溶接といった従来の方法と比較して、PTA溶接は接着強度と耐摩耗性が高く、大量の高強度鉱山工具の表面強化に適している。

鉱山用切削ピックにおけるPTA溶接の利点

鉱山用切削ピックにおけるPTA溶接の応用

・切削ピックの耐摩耗性を大幅に向上させる

被覆層の硬度は通常HRC60以上これは通常の硬化層よりも大幅に高く、ブレードの摩耗を効果的に遅らせ、硬岩採掘などの過酷な条件下にも適しています。

切削ピックの交換頻度を低減します

PTA溶接は、切削ピックの耐用年数を延ばすことができる。3~5回メンテナンス頻度の削減、機器の稼働時間の増加、および総運用コストの削減につながる。 

信頼性と安全性の向上

冶金的に結合した補強層は接着力が強く、剥離やひび割れを起こしにくいため、運用上の安全性と機器の安定性を確保します。 

・高度な制御性と複雑な構造への適応性を備えている

PTA溶接は、複雑な形状や歯体を持つ切削ピックに適しており、クラッドの厚さや位置を制御することで、精密な補修や補強の要求を満たすことができる。

修理と補強

古い切削ピックの修理に適しているだけでなく、新しい切削ピックの表面を強化するためにも使用でき、耐用年数を延ばし、製品性能を向上させることができます。

切断ピックのPTA溶接修理プロセス

1. 切削ピック表面の洗浄および前処理

表面の油分、酸化層、不純物を除去して基材を清浄にすることで、被覆層と基材の冶金的な接合が促進される。 

2. 合金粉末の選定と配合比

切断ピックの使用環境と要件に応じて、被覆材を選択してください。一般的に使用される材料は以下のとおりです。

- 鉄系合金:汎用切削ピックの強化材

ニッケル基合金:耐食性および耐高温性

- コバルト基合金:極度の摩耗と高温衝撃条件

・WC(炭化タングステン)、Cr、Nbなどの硬質粒子を添加して硬度と耐侵食性を向上させる。

3. PTA溶接作業

使用CNC PTA溶接装置所定の軌道とパラメータに従って、歯本体または切削ヘッドを被覆する。被覆の厚さ、幅、深さを制御し、均一で亀裂のない強化層を確保する。

4. 後処理および熱処理

歯形精度を回復し、内部応力を除去し、動作安定性を向上させるために、研削・成形、応力除去焼きなましなどを行う。

5. 検査および受入

クラッド層が品質基準を満たしていることを確認するため、硬度試験、金属組織分析、微細構造観察などを実施します。

よくある質問(FAQ)

Q1:溶接後の切削ピックの耐用年数はどのくらいですか?

耐用年数は、使用条件と合金粉末の種類によって異なります。一般的に、通常の切削ピックの3~5倍の寿命があり、高強度溶接の場合は6倍以上長持ちするものもあります。

Q2:PTA溶接とレーザー溶接、どちらが良いですか?

レーザー溶接は精度が高く、熱の影響も少ないが、コストが高い。PTA溶接は量産や中程度の精度が求められる用途に適しており、コストパフォーマンスに優れている。

Q3:溶接層はひび割れや剥離を起こしやすいですか?

いいえ。冶金的な結合と緻密な被覆層により、通常の運転条件下では剥離しにくい構造になっています。適切な後処理を施すことで、亀裂発生のリスクをさらに低減できます。

Q4:すべてのカッティングピックに適していますか?

構造が健全で深刻な亀裂のない切削ピックは、基本的に被覆材で覆うことができます。著しく変形または破損した歯は、新しいものに交換することをお勧めします。

 

プラズマ溶接プラズマ溶接は、切削ピックの耐摩耗性、耐衝撃性、耐用年数を大幅に向上させるだけでなく、加工性にも優れ、経済性にも優れているため、炭鉱、トンネル、水利、地下鉄など、摩耗の激しい多くの用途に適しています。設備の安定性とメンテナンスコストの削減を求める鉱山会社にとって、プラズマ溶接は現在、切削ピックの表面強化において最も費用対効果が高く、持続可能なソリューションです。

 

PTA溶接鉱山用切断ピック装置にご興味がありますか?お問い合わせ上海多木工業有限公司は、溶接機器メーカーであるだけでなく、業界全体向けにカスタマイズされた耐摩耗性および耐腐食性ソリューションも提供しています。


投稿日時:2025年8月8日