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一、耐磨板切割方法
1、手工钢板切割方式:
手动气焊切割,采用氧气配合切割气体丙烷、、天然气、神麒增效天然气等进行切割,是主要的手动钢板切割方式,火焰切割厚度较大。
手动等离子切割,是利用等离子弧,手动割对钢板进行切割,切割速度较快,适合薄板,不锈钢切割。
2、半自动切割方式:
小跑车切割机,是利用小跑车简易滑道进行钢板直线切割,不能进行不规则图形切割。
仿型切割机(又称靠模切割机),做简单的模型,靠着模具轨道进行简单异形切割或者直线切割。
3、数控切割机切割方式:
数控切割机切割方式主要分为三种:
(1)、数控火焰切割机,采用气体切割进行钢板切割方式
(2)、数控等离子切割机,采用等离子切割进行钢板切割方式
(3)、数控汽油切割机,用汽油燃烧进行钢板切割
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二、钢板切割工具种类
1、火焰切割
火焰切割设备的成本低并且是切割厚金属板经济有效的手段,但是在薄板切割方面有其不足之处。与等离子比较起来,火焰切割的热影响区要大许多,热变形比较大。为了切割准确有效,操作人员需要拥有高**技术才能在切割过程中及时回避金属板的热变形。
2、激光切割
激光切割设备可切割4mm以下的不锈钢,在激光束中加氧气可切割20mm厚的碳钢,但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的厚度可增加到20mm,但切割部件的尺寸误差较大。 激光切割设备的价格相当贵,约150万元以上。
3、线切割
电火花线切割简称线切割。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。如今,线切割机床已占电火花机床的大半。
4、剪板机
剪板机是借于运动的上刀片和固定的下刀片,采用合理的刀片间隙,对各种厚度的金属板材施加剪切力,使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机属于锻压机械中的一种,主要作用就是金属加工行业。
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挖掘机广泛用于采掘、土建、水利及*工程,挖掘机斗齿是机上的重要部件,也是易损件。目前,我国约有二万台以上不同型号的挖掘机在不同工况下服务,其斗齿消耗量很大。一个大型水利工程或一个中等规模矿山,通常有十台以上挖掘机处于使用状态,每年消耗的斗齿达数百万吨,每吨在一万以上。因此提高使用寿命,开发新型耐磨材料,减少磨损造成的损失,越来越受到重视。
国内斗齿材料常用的为高锰钢(Mn13),高锰钢水韧处理后的组织为单相奥氏体,在剧烈冲击、挤压负荷的反复作用下,具有加工硬化的特点。冲击能量越大,硬化效果越好,但是如果加工硬化效果不充分,表面硬度偏低,耐磨性就差。近期研究发现,在高冲击应力状况下,高锰钢也非优秀的耐磨材料,因为在凿削式磨损的工作状况下,高锰钢的加工 硬化峰不在表层,而在亚表层,此处的组织脆化萌生裂纹会引起磨损表面的剥落。因此,高锰钢适用于受到强烈冲击的采掘工况,对既受冲击又受磨粒磨损的软介质就不适用。
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斗齿一般装在挖掘机铲斗的**,系悬臂梁构件,直接与矿石、砂土、岩石等物料接触。在接触物料时,既承受冲击作用,又承受弯矩作用。服役过程中,斗齿尖部受到较大的冲击滑动磨粒磨损,尖部表面常出现各式犁沟、变形,造成表面磨损或脱落。某矿九十年代进口美国的斗齿,成本高,使用寿命大大**过国内产品,且综合性能好。因此,研究适合矿山挖掘工况条件下使用的耐磨钢板,是摆在材料工作者面前的一项重要任务。
材料设计
斗齿的抗磨性与力学性能、物理性能有所区别,不是单一性能,而是综合性能;既受材料本身性能的影响,又受磨料性质、工作介质、工作条件的影响。
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哪些因素影响耐磨板表面磨损
1、硬度
金属材料的耐磨性可以由材料的硬度来衡量。总体来说,硬度越高、耐磨性能越好。这主要是因为材料的硬度反映了材料表面抵抗磨损的性能。因此,导致材料硬度提高的金属组织,一般也能提高材料的耐磨性。但是由于耐磨钢材料的成分和组织有差别,硬度太高,它的焊接性能及韧性大大降低了,材料可能不适应某一种特定的磨损条件,因此硬度大小不能成为比较材料耐磨性的充分基础。
2、晶体结构和晶体的互溶性
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密排六方点阵金属材料,即使摩擦面在非常干净的情况下,其摩擦系数仍为0.2-O.4,磨损率也较低。钴就属于这种典型的材料,因此钴可以作为硬度高的耐磨合金的重要组成元素。冶金上互溶性较差的一对金属摩擦副可以获得较低的摩擦系数和磨损率。如与钢形成一对摩擦副的材料在铁中的溶解度很小,或者这种材料是一种金属间化合物,则这对摩擦副表面的耐磨性就较好。
3、温度
温度主要是通过对硬度、晶体结构的转变、互溶性以及增加氧化速率的影响来改变金属材料的耐磨性。金属的硬度通常随温度的上升而下降,所以温度升高,磨损率增加。有些摩擦零件(如高温轴承)就要求采用热硬性高的材料。材料中应含有钴、铬、钨和钼等合金元素。摩擦副的互溶性可以看作是温度的函数。如果温度上升,则材料易于互溶,影响材料的磨损率。此外,温度的升高对增加氧化速率起着促进作用,而且对生成氧化物的种类有显着的影响,所以对摩擦和金属的磨损性能也对耐磨钢有重要作用。
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钢铁材料冶炼包括:冶钢、炉外精炼、连铸等,每个生产环节都有可以提升品质、实现材料性能提升。即:
1、炼钢
炼钢的基本任务体现在调整成分方面,概括为四脱(碳、硫、磷、氧)、二去(气体、夹杂)、合金化,即控制适当的含碳量、合理的合金元素种类及恰当的含量,充分去除有害杂质。
合金元素一般通过以下强化:
(1)非碳化物及弱、中强碳化物形成元素:如硅、锰、铬、镍,可通过固溶强化机制强化铁素体基体实现强化。
(2)中强、强碳化物形成元素:如铬、钨、钼、钒、钛、锆、铌,稳定的碳化物在钢结晶过程中通过抑制晶粒长大,实现细晶强化。
(3)中强、强碳化物形成元素在钢中形成细小碳化物颗粒,产生弥散强化效果。
2、精炼
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炉外精炼实质是炼钢过程的一个延续,是在特定设备中通过渣洗、真空、搅拌、喷吹、加热五大手段来实现净化钢质(去除气体、夹杂)、调整成分(合金化)、温度控制的一个工艺环节。
由于工艺、设备的针对性,钢质净化及成分控制较加有效,会对成品钢材的品质、韧性和耐磨性的提升。
3、连铸
连铸里,合格钢水结晶直接得到尺寸合适的钢坯。连铸钢坯的铸态组织的构成、比例,晶粒大小、杂质的分布、中心疏松情况除了对后续轧钢过程的进行会产生影响外,还对成品钢材的性能会产生影响。
连铸环节的钢强化应该落实在铸态组织的控制上,而铸态组织是可以通过不断的改良设备、优化工艺(浇注温度、浇注速度、冷却制度)、精细操作而愈加合理的。
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