行业资讯

在煤矿综采、隧道掘进及露天采矿作业中，截齿作为直接破碎煤岩的“先锋刃”，是矿山装备中损耗最快、更换最频繁的部件。传统截齿多采用硬质合金钎焊齿头+调质钢齿体的组合结构，但在硬岩、夹矸或高磨蚀性地层中，齿体端部往往先于合金头发生严重磨损，导致合金头过早脱落或崩裂，实际使用寿命远低于理论值。频繁换齿不仅增加材料成本，更造成采煤机/掘进机停机时间激增，严重影响生产效率。激光熔覆技术通过在齿体关键磨损区构建高性能冶金结合耐磨层，从根本上改变了截齿的失效模式，使其从“一次性耗材”蜕变为可修复、长寿命的核心功能件。

截齿失效痛点：齿体磨损主导的非正常失效

现场统计表明，超过60%的截齿失效并非源于硬质合金头的正常磨耗，而是齿体端部（尤其是合金头镶嵌槽周边）在煤岩冲刷与冲击载荷下快速磨蚀，导致支撑失稳。传统表面强化手段如堆焊碳化钨颗粒，稀释率高、结合力弱，易在冲击下整片剥落；感应淬火虽能提升基体硬度，但无法抵抗高应力磨粒磨损，且热影响区脆化风险高。激光熔覆则以低热输入、高结合强度、成分可设计的优势，精准解决这一结构性难题。

工艺创新：梯度熔覆实现“刚柔并济”

针对截齿工况特点，西安智能再制造研究院开发了“梯度复合激光熔覆工艺”。首先在齿体端部熔覆一层韧性优异的低碳马氏体不锈钢过渡层（厚度0.3–0.5mm），缓冲冲击应力，防止裂纹向基体扩展；随后在其上熔覆碳化钨颗粒增强镍基耐磨层（厚度1.0–1.8mm），wc含量达40%–60%，硬度hrc62–65，耐磨性较原42crmo基体提升8–12倍。两层之间形成梯度过渡界面，无宏观裂纹与孔隙，经落锤冲击试验验证，可承受≥50j冲击能量而不剥落。熔覆后经数控仿形加工，精确恢复齿体轮廓与合金头装配尺寸，确保与原装截齿互换兼容。

应用实效：寿命倍增与综合成本骤降

在神东矿区某硬岩综采工作面实测数据显示，激光熔覆强化截齿平均过煤量达3.5万吨，较普通截齿（0.8万吨）提升337%，接近进口高端截齿水平；单吨煤截齿消耗成本下降58%，设备开机率提高12%。更重要的是，磨损后的熔覆截齿可通过二次熔覆修复再生，全生命周期可使用3–4次，进一步摊薄单次使用成本。对于盾构机刀盘边缘刮刀、破碎机锤头等类似高损耗部件，该工艺同样展现出显著延寿效果。

绿色智造：推动矿山装备可持续运维

激光熔覆再制造使截齿从“线性消耗”转向“循环使用”，单只截齿全生命周期可减少钢材消耗15kg以上，降低碳排放约40kg。该技术无需电镀、酸洗等高污染工序，符合绿色矿山建设要求。同时，通过建立截齿磨损数据库与熔覆工艺参数库，可实现不同地质条件下的定制化强化方案，助力矿山企业从“被动换件”迈向“预测性维护”。

西安智能再制造研究院已建成矿用截齿激光熔覆专用产线，具备年产10万只强化/修复截齿能力，产品已在国家能源集团、中煤集团多个矿井完成工业化验证。我们提供从失效分析、材料选型、熔覆加工到现场跟踪的全链条服务，并可协助矿企建立截齿全生命周期管理体系。有矿山高损耗部件耐磨强化与再制造需求的企业，欢迎直接联系研究院开展工况评估与技术合作。