液壓支架主要用於(yu) 煤礦礦井內(nei) 頂板、煤壁的支撐,液壓支架立柱是其主要承載部件,製造成本較高。在當今不景氣的煤炭市場環境下,當務之急的是研究如何降低液壓支架立柱的使用成本,延長其使用壽命。

一、激光熔覆再製造技術概述

液壓支架立柱作為(wei) 液壓支架的重要組成部件,處於(yu) 酸、堿腐蝕嚴(yan) 重的惡劣工況下,其表麵容易被鏽蝕、劃傷(shang) ,使其失效,支撐力達不到安全要求,對井下安全生產(chan) 造成較大隱患。因此,高效保質的修複液壓支架立柱,是保障煤礦安全運行的有效手段,提高煤礦經濟效益的途徑。

目前液壓支架立柱修複技術主要有電鍍修複、等離子熔覆、激光熔覆技術。電鍍修複是指工件表麵電鍍一層金屬,使其幾何尺寸達到要求; 等離子熔覆是離子態電弧夾帶金屬粉在塗布承載麵進行熱態的表麵沉積形成表麵塗層,從(cong) 而對缺陷修補;激光熔覆技術是指以不同的填料方式在被塗覆基體(ti) 表麵預置塗層材料,經激光輻照使之和基體(ti) 表麵一薄層同時熔化,並快速凝固後形成稀釋度極低並與(yu) 基體(ti) 材料成冶金結合的表麵塗層, 從(cong) 而改善基體(ti) 材料表麵的耐磨、耐蝕等的工藝方法。通過對三種技術修複後的立柱進行使用後發現, 激光熔覆再製造技術修複後的立柱有較強的耐腐蝕性,較高的硬度,符合立柱使用標準,且其使用壽命是電鍍修複的6 倍以上。液壓支架立柱通過激光熔覆再製造技術進行修複,延長了其使用壽命。

二、液壓支架立柱激光熔覆再製造技術研究

激光熔覆再製造技術的設備核心為(wei) 激光熔覆係統, 選用半導體(ti) 激光加工係統。該係統由一個(ge) 體(ti) 積小、效率高的激光頭、係統控製單元及水冷係統構成。其結構緊湊小巧,運用廣泛。此係統的優(you) 點為(wei) :①能夠加工出極好的冶金覆層,對缺陷修複效果顯著。②具有較低的熱輸入和粉末覆蓋,能達到能量集中、降低材料消耗。③預處理和後處理簡單, 省時省力④能夠達到精確控製,確保修複準確高效。⑤較低的殘餘(yu) 應力變形,不影響立柱的正常使用。因此,利用半導體(ti) 激光加工係統,可使激光熔覆技術更好地應用於(yu) 液壓支架立柱的修複。

三、效益分析

(一)性能效益

液壓支架立柱通過激光熔覆技術修複,其激光熔覆層與(yu) 立柱基體(ti) 形成了牢固的冶金結合熔覆層,熔覆層組織致密,無氣孔,有較好的耐腐蝕性、耐磨和抗衝(chong) 擊性,使用壽命是電鍍修複的6倍以上。

(二)經濟效益

激光熔覆再製造技術修複液壓支架立柱還處於(yu) 發展階段,維修成本較高,約是電鍍修複的6倍,修複後的立柱使用壽命為(wei) 電鍍修複的6倍以上。隨著技術的發展成熟,激光熔覆再製造技術的修複成本呈逐年下降的趨勢。綜合來看,激光熔覆再製造技術的性價(jia) 比是比較高的,相對其他修複技術,占有明顯優(you) 勢。

(三)環境效益

電鍍修複前要對立柱進行酸洗,會(hui) 產(chan) 生大量酸洗廢水,對環境造成汙染,而激光熔覆再製造技術則不存在此類問題,能有效地保護環境。

四、結語

激光熔覆再製造技術趨於(yu) 成熟,液壓支架立柱的修複在性能、經濟效益及環境保護等方麵具有明顯優(you) 勢。通過我們(men) 對激光熔覆再製造技術的研究及分析,在未來的立柱修複行業(ye) 中,激光熔覆再製造技術必然會(hui) 占主導地位。