채굴용 픽은 탄광 및 갱도 굴착 기계의 절삭 날에 사용되는 부품입니다. 채굴용 픽의 품질은 채굴 기계의 효율과 기업의 생산 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 에너지, 특히 석탄 수요가 증가함에 따라 채굴 효율을 높이기 위해 탄광 채굴 기계의 출력이 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 채굴용 픽의 품질에 대한 요구도 점점 높아지고 있습니다. 탄광 채굴용 픽은 높은 강도, 경도, 내마모성, 높은 굽힘 강도 및 내식성을 갖추어야 사용 과정에서 파손, 굽힘, 변형 및 조기 마모를 방지할 수 있습니다.

채굴용 곡괭이는 일반적으로 석탄 채굴용 이빨, 굴착용 이빨, 회전식 굴착용 이빨 등으로 분류됩니다.

일반적인 채굴용 곡이 재료

현재 국내외에서 일반적으로 사용되는 채광용 곡괭이 재료 합금 계열은 주로 Cr-Mo계, Mn-B계, Cr-Ni-Mo계, Cr-Mn-Si계, Si-Mn-Mo계 등이며, 생산 방법에는 주조와 단조가 있습니다.

채광용 곡괭이의 생산 공정은 크게 3가지 유형으로 나눌 수 있다.

(1) 피크의 본체는 가공 및 성형되고, 초경 헤드는 브레이징되고, 염로에서 가열되고, 질산염으로 등온 담금질되고 템퍼링됩니다.

(2) 채굴용 곡괭이 본체 가공 및 성형 염로 가열 질산염 염 등온 담금질 세척 + 브레이징 탄화물 헤드 템퍼링.

(3) 브레이징-열처리 통합 기술.

(1) 탄화물 표면처리. 채굴용 곡괭이 내마모층 표면처리는 높은 경도와 내마모성을 가진 표면처리 재료를 사용하여 곡괭이 이빨의 머리 부분과 몸체 부분에 하나 또는 여러 층의 표면처리 재료를 코팅하여 보호막을 형성하는 것입니다. 이 층은 높은 내마모성과 우수한 내식성을 가지므로 곡괭이 이빨의 머리 부분과 몸체 부분이 채굴되는 석탄 암석과 직접 접촉하지 않도록 하여 이빨 머리 부분과 몸체 부분 사이의 마찰 및 충격 등을 줄여 곡괭이의 마모 및 파손 속도를 늦추고 수명을 연장합니다. 표면처리는 장비가 간단하고 비용이 저렴하며 작업이 유연하고 다양한 채굴 작업에 적용할 수 있다는 장점이 있습니다.

(2) 표면 열분사. 채굴용 곡괭이의 표면 처리 방법 중 하나는 열분사 기술을 이용하여 곡괭이 머리 부분의 내마모성과 수명을 향상시키는 것입니다. 예를 들어, 채굴용 곡괭이 머리 부분에 고온으로 금속 세라믹 층을 분사하여 머리 부분의 경도를 높이면(HRC ≥ 60), 높은 경도와 우수한 내마모성을 얻을 수 있으며, 채굴용 곡괭이의 수명을 50% 이상 연장할 수 있습니다!

(3) 표면 야금법. 표면 야금 기술은 플라즈마 아크를 열원으로 사용하여 기판 재료 표면에 균일하고 조밀한 층을 형성하고, 강력한 특수 보호 코팅과 결합하여 코팅과 금속 기판의 야금적 결합을 달성하는 기술입니다. 플라즈마 클래딩은 급속한 비평형 응고 공정으로, 과포화 고용체 강화, 분산 강화, 석출 강화 등의 강화 효과를 가지며, 얻어진 야금층은 내마모성, 내식성, 고온 산화 저항성이 매우 높습니다.

(4) 화학적 열처리. 화학적 열처리는 채굴용 곡괭이 표면에 대한 침탄, 붕소 침투, 크롬 침투 등의 화학적 열처리를 말하며, 이를 통해 채굴용 곡괭이 표면에 더 높은 경도의 화합물을 형성하여 표면 내마모성을 향상시킵니다. 40CrNiMo 붕소화 및 크롬 처리를 통해 표면에 붕소 및 크롬 화합물이 형성되어 표면 경도와 내마모성이 향상되므로 채굴용 곡괭이의 수명을 연장할 수 있습니다.

채굴용 곡괭이의 레이저 클래딩 공정

레이저를 열원으로 사용하여 공작물 표면의 분말을 용융시켜 야금학적 접합을 형성하는 레이저 클래딩은 높은 접합 강도와 낮은 희석률을 특징으로 하는 새로운 표면 개질 기술입니다. 원리는 고밀도 레이저 빔을 이용하여 조성과 특성이 다른 합금과 기판 표면의 분말을 급속 용융시키는 것입니다. 이렇게 형성된 합금층은 기판 표면과 완전히 다른 조성과 특성을 가지며 급속 응고 과정을 거칩니다. 기존의 표면처리, 스프레이, 도금 등의 방법과 비교했을 때, 낮은 희석률, 높은 조직 밀도, 기판과의 우수한 접합력을 제공하며, 입자 크기 및 함량 변화가 큰 다양한 재료의 융합에 적합합니다.

레이저 클래딩 채굴용 곡괭이는 내마모성, 긴 수명, 파손 방지, 무스파크 등의 특징을 가지고 있습니다. 석탄 생산 비용과 작업자의 노동 강도를 낮출 뿐만 아니라, 채굴용 곡괭이 사용 과정에서 발생하는 스파크로 인해 석탄 생산 안전이 위협받던 오랜 문제에 대한 효과적인 해결책을 제시합니다. 레이저 클래딩 소재를 적용함으로써 채굴용 곡괭이의 클래딩층 성능 지표와 형상을 다양하고 정밀하게 제어할 수 있으며, 레이저 클래딩 소재와 클래딩 공정을 통해 기존 브레이징 공정에서 발생하는 어닐링 연화 문제를 완벽하게 해결할 수 있습니다.