2022-KJ-1-009煤矿腐蚀环境下重型高压油缸长寿命耐蚀技术开发及应用

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2022-KJ-1-009煤矿腐蚀环境下重型高压油缸长寿命耐蚀技术开发及应用

日期：2023年01月15日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2022-KJ-1-009
获奖项目名称：	煤矿腐蚀环境下重型高压油缸长寿命耐蚀技术开发及应用
第一完成单位：	郑煤机智鼎液压有限公司
项目联系人：	程相榜
联系人电话：	15690857039
联系人邮箱：	xiangbang.cheng@zmj.com
项目简介：
煤炭是我国最重要的一次能源，液压支架是煤炭综采装备中的关键设备，液压支架的主要功能是靠各类液压油缸的动作实现的。煤矿用高压油缸以高含水液压液为工作介质，内孔易腐蚀；受高湿度、空气富氧、矿井水含盐量高以及多煤粉等腐蚀环境影响，电镀层易发生锈蚀、脱落等问题。郑煤机集团是中国第一台液压支架的诞生地，也是全球规模最大的煤炭综采装备制造商，受煤矿腐蚀环境和使用条件的影响，油缸腐蚀已成为影响郑煤机集团产品质量的短板，也是制约全行业综采装备可靠性提升的突出问题。经过多年的合作研发，本项目开发了煤矿腐蚀环境下重型高压油缸长寿命耐蚀技术，取得了显著应用效果，取得的创新成果如下。　　一、系统研究了油缸材料在不同使用浓度和Cl-、SO42-浓度下高含水液压液的极化曲线和点蚀电位，揭示了高含水液压环境下油缸材料的腐蚀机理；发明了基于配液水质的高含水液压液评价与选用方法，弥补了现有标准试验周期长、水质单一、适应性差等不足，为开发内孔表面处理技术提供了理论和技术支撑。　二、开发了低温熔覆铜合金技术，获得了界面熔合良好、稀释率低的熔铜层；发明了高锰铝青铜焊丝，硬度高、强度高、加工性好、耐腐蚀性强，实现了油缸内孔密封滑动部位的高耐磨耐蚀表面处理；开发了全方位表面处理液压油缸，发明了液压油缸内外表面同时电镀的工装及使用方法，解决了高含水液压液波动造成的内孔腐蚀和密封磨损失效难题。三、研发了高功率宽光斑半导体激光熔覆技术，熔覆效率高、熔覆层平整度好，研发了经济性Cr-Ni基不锈钢激光熔覆粉末，获得了稀释率低、细小等轴晶的组织结构；开发了Cr-Ni-P系新型索氏体不锈钢接头座，提高了接头座的硬度、强度和耐腐蚀性能，解决了高湿、富氧、含盐高、煤粉多等典型煤矿腐蚀环境下的防腐难题。项目获得授权专利15件，发表学术论文16篇，制订企业标准2项。激光熔覆、内孔熔铜试样的耐腐蚀性能、硬度通过了国家金属制品质量检验检测中心的检测，应用该技术生产的重型油缸通过了国家安全生产矿山支护设备检测中心的检验。项目成果已全面推广应用，近三年采用激光熔覆和内孔熔铜等技术处理液压油缸面积达10.31万m2，带动液压支架销售额约45.67 亿元，新增利润为31969.40万元。