采煤机截齿母材磨损后，硬质合金失去了支撑体，造成硬质合金的脱落，导致截齿的快速失效。为了延长截齿使用寿命，采煤机截齿生产厂会在截齿硬质合金周围堆焊耐磨层。为选择出耐磨损、适用于截齿堆焊的耐磨材料，本文对四种截齿耐磨堆焊材料进行对比分析。
一、截齿耐磨堆焊材料
1、YD628耐磨焊丝
天津生产的高铬铸铁耐磨焊丝，牌号为YD628；抗磨粒磨损高碳、高铬铸铁堆焊焊丝。堆焊层为高碳高铬铸铁型弥散碳化物，且堆焊层硬度较高，耐热强性能较好，但堆焊层硬而脆，承受压力与冲击载荷的能力较低，为了不影响堆焊层的抗磨粒磨损性能。
2、D212耐磨焊丝
山东生产的马氏体合金耐磨焊丝，牌号为D212；钛钙型渣系CO2气体保护焊药芯焊丝，焊后无裂纹。可多层堆焊，高性价比高。
3、Ni60WC粉末
上海生产的等离子弧焊粉末，牌号为Ni60WC；镍包铝放热型包覆粉末，与基体结合强度高，主要用于喷涂打底，涂层具有抗氧化性；也可作为工作涂层或工件的表面修复。
4、KB515耐磨焊丝
北京固本生产的碳化铌耐磨焊丝，牌号为KB515。根据截齿磨损特点，加入Nb元素，形成低摩擦系数碳化铌硬质相，焊后硬度可达到60-62 HRC，耐磨层无裂纹，焊接工艺优良，焊接过程中声音柔和，不脱落，外表成型光滑美观，无飞溅，大大改善人工施焊环境。
二、耐磨堆焊材料的工艺性比较
| 设备名称 | 设备采购费用 | 使用保护气体费用 | 使用材料费用 | 操作难易程度 | 设备维护费用 | 设备利用率 |
| 等离子弧堆焊机 | 6.0~10.0万/台 | 110元/瓶Ar气 | Ni60粉末 约200元 /公斤 | 设备比较复杂，需设备厂家对工人进行专业培训，操作具有一定难度 | 需定期更换钨极和导电嘴，设备保有量小，易损件的更换和设备的维修需厂家上门指导，速度慢，费用高 | 等离子弧焊机，只能用于截齿表面的堆焊，设备利用率低 |
| 二氧化碳气体保护焊机 | 0.8~1.5万元/台 | 60元/瓶CO2气 | 焊丝价格远低于等离子弧焊粉末 | 属于通用设备，普通焊工均可操作 | 定期更换导电嘴和送丝管。二氧化碳气体保护焊机是常见的通用焊接设备，易损件采购方便，维护费用低 | 二氧化碳气体保护焊机利用率高，除用于耐磨堆焊外，也可用于结构件焊接 |
三、焊接过程比较
| 焊接方法 | 焊接材料 | 电弧稳定性 | 飞溅量 | 焊接烟尘 | 焊接成型 | 裂纹 |
| 二氧化 碳气体 保护焊 | YD628耐磨焊丝 | 电弧稳定性差，焊接过程中电弧气爆声音大 | 飞溅大，属于大颗粒飞溅 | 烟尘一般 | 焊后焊缝表面无焊渣，成型一般 | 不规则可见裂纹，裂纹宽度大 |
| D212耐磨焊丝 | 电弧稳定性好，焊接过程中电弧漂移 | 飞溅小，飞溅颗粒比较大 | 焊条药皮属钛钙型，烟尘一般 | 焊后有焊渣，成型较好 | 表面无裂纹 | |
| KB515耐磨焊 | 电弧稳定性好，容易引弧，焊接过程声音柔和 | 飞溅较小，属于小颗粒飞溅 | 烟尘少 | 焊后无焊渣，成型较好 | 无裂纹 | |
| 等离子弧焊 | Ni60WC粉末 | 钨极电弧，电弧稳定 | 无 | 少 | 焊后无焊渣，成型好 | 无裂纹 |
四、感应加热850℃后堆焊材料硬度值比较
| 试样 | 硬度测试值，HRC | 平均HRC | ||||
| YD628 | 55.6 | 54.4 | 53.5 | 56.3 | 55.5 | 55.1 |
| D212 | 50.5 | 52.3 | 50.5 | 51.5 | 53.2 | 51.6 |
| Ni60WC | 58.5 | 60.8 | 59.5 | 61.4 | 62.5 | 60.5 |
| KB515 | 60.5 | 61.2 | 58.4 | 60.5 | 62.5 | 60.6 |
五、堆焊材料相对耐磨性
堆焊层耐磨性主要依靠耐磨层中高硬度碳化物硬质相来抵抗磨损，耐磨性主要取决于碳化物硬质相的种类、大小和分布。碳化物硬质相硬度越高，分布越致密，则耐磨性越强。D212堆焊层金属属于铁基马氏体合金，堆焊层中无抵抗磨损的硬质相，耐磨性最差。Ni60WC堆焊层属于镍基金属，在抗高温方面具有优势，Ni60WC堆焊粉末中碳化钨的存在保证了其耐磨性。YD628与KB515两种材料为铁基金属，堆焊层中含有大量的碳化物硬质相，能够抵抗磨损。YD628主要依靠粗大的Cr7C3抵抗磨损，Cr7C3显微硬度值为1800HV，碳化物硬质相显微硬度低，因此耐磨性一般。KB515主要依靠碳化铌（NbC）抵抗磨损，碳化铌显微硬度高达2400HV，因此KB515比YD628更加耐磨。
六、耐磨堆焊材料的选择
针对采煤机截齿工作工况，含有碳化物硬质相的堆焊层具备较好的耐磨性。截齿工况要求堆焊材料堆焊后表面无裂纹，以防止高温淬火和冲击工况下堆焊层裂纹扩展到截齿齿体和硬质合金。本着满足采煤机截齿使用要求的前提，根据4种堆焊材料的硬度、工艺性、抗脱落性以及耐磨性等综合考虑，推荐使用北京固本KB515型耐磨焊丝。下载本文
