镐型截齿工作应力研究:钎料层与耐磨层影响分析

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"钎料层厚度对两种不同截齿工作过程接头应力的影响" 本文主要探讨了镐型截齿在工作过程中,尤其是硬质合金头脱落现象背后的力学原因,特别是钎料层厚度对截齿接头应力的影响。研究人员针对普通截齿和耐磨截齿进行了深入研究,利用ANSYS软件构建了弹塑性热力学模型,通过热-结构顺序耦合分析,揭示了两种截齿的钎焊残余应力分布。 在未工作状态下,无论是普通截齿还是耐磨截齿,其钎料层与硬质合金头交界处都存在最大钎焊残余应力。这种高应力状态可能导致热应力过大,进而引起钎缝开裂,影响截齿的结构稳定性。 在实际工作环境下,截齿承受破岩时的工作温度和外部载荷。在径向路径上,普通截齿与耐磨截齿的钎焊接头应力最大值相近,约为210MPa,但最大应力位置不同。前者在钎料层与刀体交界处,后者在钎料层与硬质合金头交界处。而在轴向路径上,两者应力最大值差异不大,都出现在钎焊接头的外表面。值得注意的是,耐磨层虽然对整体应力分布影响较小,但却改变了最大应力的位置,可能影响硬质合金头脱落的风险区域。 研究还发现,普通截齿与耐磨截齿在钎料层厚度为0.1mm时,接头应力达到最小值,这表明这个厚度是优化连接性能的理想选择。这一发现对于提高镐型截齿的耐用性和可靠性具有重要意义。 该研究揭示了钎料层厚度对截齿工作性能的关键作用,为优化截齿设计提供了理论依据。通过精确控制钎料层的厚度,可以有效地减少接头应力,降低硬质合金头脱落的风险,从而提高截齿的使用寿命和工作效率。同时,对耐磨层的考虑也为改进截齿的耐磨性能提供了新的思路。这些发现对于采矿、建筑和其他需要使用镐型截齿的工业领域具有重要的实践价值。