采煤机硬质合金截齿齿头热疲劳裂纹

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年5月12日星期二 14:55; 点击数：1615

采煤机硬质合金截齿在截割煤层时，截齿以回转方式推进切割，需要承受高的压应力和剪切弯曲应力，同时，这种载荷是周期性或突发性的冲击载荷。当热应力接近硬质合金抗拉强度时，在该应力的循环作用下，齿头势必产生热疲劳裂纹。周期性和突发性载荷以及采煤机硬质合金截齿与煤层剧烈摩擦时产生的摩擦热造成的冲击疲劳和热疲劳龟裂。

截齿割煤是一个断续切割过程，滚筒旋转时，截齿半程割煤、半程空转。割煤半程中，截齿在强大的推进力作用下，压碎、切割煤层，刀头与煤壁产生剧烈的摩擦，温度迅速升高；在空程半程中，由于空气、喷水的冷却，温度迅速下降。这种激热、激冷使得截齿在承受周期性冲击载荷的同时还承受着周期性拉压交变热应力的作用，最终导致热疲劳裂纹萌生和扩展即失效截齿齿头产生典型热疲劳裂纹 (龟裂)。产生交变热应力是因为钴相与WC相的热膨胀系数不同。由于钴相的热膨胀系数比WC相的热膨胀系数约大三倍，因此当齿头升温时，钴相中将产生很大的压应力；而当齿头降温时，钴相中则产生很大的拉应力。

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