图 1-1 高耐磨复合螺柱

在施工一段时间后，由于摩擦磨损，当复合螺柱被磨掉，只需要重新植焊复合螺 柱，而无需更换昂贵的配件。这使得使用高耐磨复合螺柱时的维护费用大大降低。同 时由于硬质合金耐磨块的存在，高耐磨复合螺柱甚至能够经受的起最恶劣摩擦条件。 高耐磨复合螺柱在工程机械、矿山采掘机械中的创新应用如图 1-2 所示。

（a）挖掘机铲斗 （b） 挖掘机铲斗

（c） 螺旋钻 （d） 铣挖机

图 1-2 高耐磨复合螺柱在工程机械领域的应用

1。2。2 选题意义

通过螺柱焊技术将特殊的，具有高耐磨性的复合螺柱植焊在工程机械、矿山采掘 机械的易磨损部位，能够很好的保护易磨损部件，以此来大大的提高易磨损部件的使 用寿命，同时能够大大的提高工程机械、矿山采掘机械的使用效率，使设备的怠工时 间大大减小，并且在施工现场就能够就地对工程机械、矿山采掘机械的易磨损部件进 行快速、高效的维护，除此之外，维护成本也相对很低。但是，对于螺柱焊而言，较 大直径的螺柱在焊接过程中产生的焊接缺陷较多，这个问题在一定程度上制约了电弧 螺柱焊的发展和应用，已成为国内外研究的重点。因此，本文对 Φ22mm  硬质合金

（YG6C）/钢（16Mn）复合螺柱的螺柱焊平焊工艺进行了研究，我们希望通过对复合 螺柱的螺柱焊平焊工艺的系统研究，完全掌握复合螺柱的高强度螺柱焊技术，以填补 这项技术在中国的空白，实现这项性的耐磨技术在中国的广泛应用，以此来延长 工程机械以及矿山采掘机械易磨损部件的使用寿命，同时提高工程机械以及矿山采掘 机械的使用效率。

本课题组在六年前已开始关注这项在耐磨行业具有性的创新技术。经分析， 认为该项技术最核心的关键技术主要是：（一）硬质合金与低合金钢的高强度焊接技 术（二）硬质合金复合螺柱与低合金钢的螺柱焊技术。2010 年开始，朱蕾蕾[2]和刘鑫 [3]分别采用不同的钎料对 YG6C 硬质合金与 16Mn 钢的真空钎焊工艺进行了系统的研究， 研究结果表明，可以采用适当的真空钎焊工艺获得高强度的硬质合金/低合金钢接头。 在此基础上，我们成功研制出直径为 16mm、19mm 和 22mm 的实心硬质合金（YG6C）/ 钢（16Mn）复合螺柱。2015 年，刘平[4]对直径 16mm 和 19mm 的实心硬质合金（YG6C）/

钢（16Mn）复合螺柱进行了螺柱焊平焊工艺的研究。在此基础上，我们对 φ22mm 硬质 合金（YG6C）/钢（16Mn）复合螺柱的螺柱焊平焊工艺进行了研究

1。3 螺柱焊技术

1。3。1 电弧螺柱焊的概念

所谓螺柱焊接就是将金属螺柱焊接在其他构件之上的一种新兴焊接技术[5]。这种 焊接方法在焊接时，首先要在螺柱焊接端面以及被焊工件表面产生局部的金属熔化， 同时在被焊工件表面形成焊接熔池，随后在螺柱的快速挤压成形中使熔化的高温液态 金属形成焊接接头，最终实现金属螺柱的焊接[6]。

电弧螺柱焊接时，首先要将螺柱装配在焊枪接头内，并且将焊枪垂直压在被焊工 件表面使焊枪弹簧压缩，同时要保证螺柱与陶瓷圈的同心度。在焊接开关接通后，螺 柱端面与母材之间引燃电弧，使螺柱端面及母材表面局部产生金属熔化，到达预焊时 间时电弧熄灭，螺柱在焊枪弹簧压力的作用下浸入到母材表面的焊接熔池内形成焊接 接头。在电弧熄灭后，仍需要保持几毫秒的短路电流以形成加压顶锻[7]。整个螺柱焊 接顺序如图 1-3 所示。论文网