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在煤礦生產(chǎn)掘進(jìn)過(guò)程中，使用十字型釬頭進(jìn)行打眼是常見(jiàn)的作業(yè)方式。釬頭作為必耗材料，其失效主要源于沖擊疲勞斷裂和磨蝕變形等因素。通過(guò)分析，我們可識(shí)別幾種典型的釬頭失效形式及其原因，具體如下：
一、釬頭的褲體脹裂
形成原因：
材料強(qiáng)度不足：褲體材質(zhì)的堅(jiān)固性與外載荷不匹配，導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大。
幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理：比如釬梢插入過(guò)淺、錐孔角度過(guò)大、褲壁厚度不足等。
制造工藝缺陷：例如熱處理不當(dāng)、焊接質(zhì)量差等，可能導(dǎo)致材料內(nèi)應(yīng)力分布不均。
失效表現(xiàn)：
從褲口內(nèi)壁受到切向拉伸，導(dǎo)致褲壁周長(zhǎng)和直徑擴(kuò)大，形成喇叭形或鼓形，最終影響到釬頭的正常工作。
二、釬頭鋼體的疲勞斷裂
形成原因：
應(yīng)力集中：釬頭腰部截面積較小，容易在拉壓循環(huán)載荷下產(chǎn)生應(yīng)力集中。
幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題：腰部褲壁厚度過(guò)薄、突變處曲率半徑小等設(shè)計(jì)缺陷。
制造工藝不當(dāng)：如熱處理區(qū)域薄弱、加工粗糙等。
失效表現(xiàn)：
大多數(shù)斷裂發(fā)生在釬梢與釬褲底部的交界處，導(dǎo)致失效。
三、釬頭的脫片和掉齒
形成原因：
與固片的工藝質(zhì)量直接相關(guān)，還受到焊接材料性能、幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)以及操作方式的影響。
失效表現(xiàn)：
釬頭的固片和合金部分脫落，導(dǎo)致掘進(jìn)效率降低。
四、釬頭合金片的早期碎裂
形成原因：
操作不當(dāng)：包括釬頭干磨、釬刃修磨過(guò)尖、偏心撞擊等。
制造工藝問(wèn)題：合金片的幾何結(jié)構(gòu)不足、表面強(qiáng)化處理不當(dāng)?shù)取?/p>
失效表現(xiàn)：
以崩刃、掉角、斷片等形式表現(xiàn)，影響釬頭的整體效能。
掌握釬頭的合理幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)、材質(zhì)制造工藝以及正確的使用操作方法，對(duì)于延長(zhǎng)釬頭的使用壽命至關(guān)重要。這不僅能降低生產(chǎn)成本，還可以提升煤礦掘進(jìn)作業(yè)的安全性和效率。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)釬頭的選材、設(shè)計(jì)、制造及使用過(guò)程的管理與監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益和安全保障。
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