煤钻杆检测 采掘机械用截齿检测

煤钻杆和采掘机械用截齿是煤矿采掘作业中的关键工具，其质量直接关系到开采效率、设备安全及作业人员安全。以下分别从检测指标、方法及标准参考两方面，详细介绍两者的检测内容：

煤钻杆检测

煤钻杆是煤矿坑道钻探、瓦斯抽采等作业中传递扭矩和轴向力的核心部件，需具备高强度、高韧性、耐磨损及可靠的连接性能。检测围绕材质、力学性能、结构精度及使用安全性展开：

1. 材质成分检测

煤钻杆通常采用合金结构钢（如 42CrMo、35CrMo 等）经调质处理制成，材质成分直接影响其力学性能。

• 检测指标：碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、铬（Cr）、钼（Mo）等关键合金元素含量，需符合设计牌号要求（如 42CrMo 要求 Cr：0.90-1.20%，Mo：0.15-0.25%）。

• 检测方法：

• 直读光谱仪：快速测定钻杆本体的元素含量，适用于批量检测。

• 化学分析法：对关键指标（如 Cr、Mo）进行jingque测定，用于仲裁或疑难样品检测。

2. 力学性能检测

钻杆需承受拉伸、扭转、弯曲等复合载荷，力学性能不足易导致断裂、变形等事故。

• 核心指标及方法：

• 抗拉强度（σb）、屈服强度（σs）：通过拉伸试验机对钻杆试样进行轴向拉伸，记录断裂时的Zui大载荷及屈服载荷，计算强度值（42CrMo 调质后通常要求 σb≥1080MPa，σs≥930MPa）。

• 冲击韧性（αk）：采用夏比 V 型缺口冲击试验，在 - 20℃（或常温）下测定冲击吸收功，评估低温韧性（通常要求≥39J，避免脆性断裂）。

• 硬度：钻杆本体硬度影响耐磨性和韧性平衡，用布氏硬度计（HBW）检测，调质后一般为 280-320 HBW（过高易脆化，过低易磨损）。

3. 尺寸与结构精度检测

钻杆的尺寸精度（尤其是连接部位）直接影响扭矩传递效率和连接可靠性。

• 检测指标及方法：

• 杆体尺寸：直径（如 Φ50mm、Φ73mm）、壁厚、长度，用游标卡尺、外径千分尺或激光测径仪检测，偏差需符合标准（如 ±0.5mm）。

• 螺纹精度：钻杆两端的连接螺纹（如梯形螺纹、矩形螺纹）需检测螺距、牙型角、中径、锥度（如有），用螺纹量规（通规、止规）或三坐标测量仪验证，确保连接无松动、漏气（用于瓦斯抽采时）。

• 直线度：钻杆弯曲会导致钻探偏斜或应力集中，用直尺或直线度检测仪测量，每米弯曲度通常要求≤1mm。

4. 外观与缺陷检测

表面或内部缺陷（如裂纹、折叠）是钻杆断裂的重要诱因，需通过无损检测排查。

• 检测方法：

• 目视检查：表面是否有锈蚀、凹坑、划痕、飞边，螺纹是否有碰伤、断牙。

• 磁粉探伤（MT）：检测杆体及螺纹部位的表面或近表面裂纹（因钻杆为铁磁性材料），用荧光磁粉或黑磁粉，在紫外灯或白光下观察缺陷显示。

• 超声探伤（UT）：检测内部缺陷（如轧制裂纹、夹渣），用纵波探头沿杆体轴向扫查，确保无超过标准的内部缺陷。

5. 连接强度与密封性检测

对于多节连接的钻杆，连接部位的强度和密封性（如用于水介质或瓦斯抽采时）至关重要。

• 连接扭矩试验：将两根钻杆按规定扭矩拧紧后，进行扭转试验，测定连接部位的抗扭强度，需不低于杆体本体强度的 80%（避免连接处先断裂）。

• 密封性试验：对连接后的钻杆通入额定压力（如 3MPa）的水或气体，保压 30 分钟，观察是否有泄漏（用于瓦斯抽采钻杆时，气密性要求更高）。

6. 耐磨性检测

钻杆在与煤岩摩擦中易磨损，需评估其耐磨性能。

• 检测方法：通过磨损试验机（如销 - 盘磨损试验机）模拟钻探时的摩擦条件，测定一定时间内的质量损失或体积磨损量，对比标准值评估耐磨性；也可通过现场装机试验，统计钻杆的平均使用寿命。

采掘机械用截齿检测

截齿是采煤机、掘进机等设备直接破碎煤岩的部件，承受剧烈冲击和磨损，检测需聚焦于耐磨性、抗冲击性及结构可靠性。

1. 材质成分检测

截齿由截齿体（承载冲击）和硬质合金齿头（切削煤岩）组成，两者材质需分别检测。

• 截齿体：通常为低合金高强度钢（如 35CrMnSiA），检测 C、Si、Mn、Cr、Si 等元素含量（方法同煤钻杆，用光谱仪或化学分析）。

• 硬质合金齿头：多为 YG 类硬质合金（如 YG11C、YG13C，含 WC 和 Co），检测 WC 含量（85-95%）、Co 含量（5-15%，Co 含量越高韧性越好，但耐磨性略降），用 X 射线荧光光谱仪（XRF）或化学分析法测定。

2. 硬度与韧性检测

• 截齿体硬度：需兼顾强度和韧性，硬度过高易脆断，过低易变形，用洛氏硬度计（HRC）检测，通常要求 38-45 HRC（调质后）。

• 硬质合金齿头硬度：决定切削耐磨性，用维氏硬度计（HV）检测，YG 类合金通常为 85-90 HRA（或 1400-1800 HV）。

• 截齿体冲击韧性：用夏比 V 型缺口冲击试验，常温下冲击吸收功≥25J（避免截齿体在冲击载荷下断裂）。

3. 齿头与截齿体连接质量检测

齿头与截齿体通常通过钎焊（如铜钎焊）连接，连接强度不足会导致齿头脱落，是常见失效形式。

• 检测方法：

• 拉脱试验：用wanneng试验机对齿头施加轴向拉力，测定齿头脱落时的Zui大力，需≥规定值（如≥15kN，因规格而异）。

• 超声探伤（UT）：检测焊缝是否有气孔、未焊透、裂纹等缺陷，确保钎焊层连续、均匀（焊缝厚度通常 0.1-0.3mm）。

• 金相检验：截取截齿截面，经镶嵌、抛光后观察焊缝组织，评估钎焊质量（如是否形成良好的冶金结合）。

4. 尺寸与结构精度检测

截齿的尺寸直接影响与齿座的配合及切削效率。

• 检测指标：

• 截齿总长、齿头直径（如 Φ16mm、Φ22mm）、齿体直径、安装孔尺寸（与齿座配合），用游标卡尺、千分尺检测，偏差需≤±0.3mm。

• 齿头尖部角度（如 60°、90°）：用角度尺或投影仪检测，角度偏差过大会影响切削阻力。

5. 耐磨性检测

耐磨性是截齿的核心性能，直接决定使用寿命。

• 检测方法：

• 实验室磨损试验：用煤岩磨损试验机（如滚简式磨损试验机），将截齿与标准煤岩试样按规定转速、压力摩擦，测定一定时间内的质量损失（磨损量越小，耐磨性越好）。

• 现场装机试验：在相同工况（如煤岩硬度 f=3-5）下，统计截齿的平均截割面积（或进尺量），对比标准值评估耐磨性（如优质截齿单齿平均进尺≥500m）。

• 齿头磨损形态：通过显微镜观察磨损后的齿头表面，评估磨损类型（如磨粒磨损、冲击磨损），优化齿头形状或合jinpai号。

6. 抗冲击性检测

截齿在切割硬岩或夹矸时承受剧烈冲击，需检测抗冲击失效能力。

• 冲击试验：用落锤冲击试验机，对截齿施加规定能量（如 50J、100J）的冲击，重复多次（如 50 次）后，检查截齿体是否断裂、齿头是否脱落或碎裂，评估抗冲击性能。

7. 外观与缺陷检测

• 目视检查：截齿体表面是否有裂纹、折叠、锈蚀，齿头是否有掉角、崩裂、气孔。

• 磁粉探伤：检测截齿体（铁磁性材料）的表面裂纹（尤其是根部应力集中区）。

• 渗透探伤（PT）：检测硬质合金齿头的表面微裂纹（非磁性材料适用）。