国内主要制钎企业的锥形钎对比分析

杨云，胡如好，李永金

（首钢贵钢公司 钎钢事业部，贵州 贵阳 550005）

当前，锥形钎和钢铁行业一样市场低迷、需求萎缩，据钎协不完全统计，2016年锥形钎国内市场容量不到5万吨，几十家制钎企业，为分到一杯羹，使出浑身解数，抢占市场，以求得生存，竞争惨烈。通过对锥形钎销售市场走访和客户信息的反馈，目前市场和使用者比较认可的主要是贵阳首钢贵钢、以及国内几家规模相对较大的专业厂家的产品。近期我们对上述厂家的产品进行了一些检测分析和现场凿岩试验，供客户选择和厂家改进提供参考。

1 锥形钎产品及各部份的名称

锥形钎各部分的名称见图1。

图1

2 首钢贵钢等四个专业制钎企业锥形钎产品情况

2.1 贵钢等四家锥形钎产品照片

照片1中钎杆是各主要专业厂家在国内销售使用的质量水平最好的产品即所谓的“GIII钎”，从上往下依次标注为：第一支“A厂”钎杆，简称“A钎杆”，表面喷涂（紫色）防腐；第二支“B厂”钎杆，简称“B钎杆”，表面浸油防腐；第三支为贵阳“首钢贵钢GIII钎”，简称“贵钢GIII钎”，表面浸油防腐；第四支为“C厂”钎杆，简称“C钎杆”，表面喷涂（灰色）防腐。

2.2 贵钢等四家锥形钎产品外观情况

图2 四家锥形钎产品照片

贵钢 GIII锥形钎杆体表面有“GIII”和“数字”编码标识，见照片2，通过编码实现轧制和制钎的过程追溯，同时钎肩的对称面上压有罗马数字“III”和“G”标识见照片3。其余三家产品杆体和钎具处均有相应标识，这里不再一一介绍。

2.3 锥体加工差异

锥体加工差异见图5。

图3 贵钢GIII钎肩对称面标识

图4 贵钢GIII钎肩对称面标识

图5

3 材质成分

表1

通过光谱分析，四家锥形钎的材质为：贵钢－55SiMnMo，A 钎杆－55SiMnMo，B 钎杆－55SiMn-Mo，C 钎杆－40SiMnCrNiMo。

4 中空钢

中空钢的工艺及尺寸见表2。

表2

5 钎肩两侧同轴度和后r

钎肩两侧同轴度和后r见表3。

表3

6 制钎工艺

钎制工艺见表4。

表4

7 金相组织

金相组织见图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13。

图6 A钎杆基体

图7 A钎杆内衬管

图8 B钎杆基体

图9 B钎杆内衬管

图10 贵钢GIII钎基体

图11 贵钢GIII内衬管

图12 C钎杆基体

8 现场凿岩寿命

为了解贵钢等四个专业厂家锥形钎在现场凿岩的使用寿命和失效情况，安排了试验人员在云南大红山铁矿进行了现场凿岩的跟踪对比试验，贵钢GIII钎以297.9m的平均凿岩寿命位列第一，见图6。

（1）具体凿岩进尺寿命、失效位置及断口形式见表5。

表5 （钎杆规格：H22×3m）

图14 贵钢等四个专业厂家锥形钎现场平均凿岩寿命

（2）钎杆杆体断裂

钎杆杆体断裂的断口图片见图15、图16、图17、图18。

（3）失效分析

从钎杆失效位置上看，尾柄和杆体断裂的比例较高，基本上都达到50%左右，与市场用户反馈一致。尾柄断裂原因比较复杂，与钎杆尾柄扩孔加工（加热→扩孔→整形）尺寸变化、钎肩两侧同轴度、钎肩后r尺寸、凿岩机六方套尺寸及其与钎肩后r配合的R等因素有关；杆体断裂主要受钎杆内在质量和使用操作的影响。

从失效断口上看，55SiMnMo材质钎杆外疲劳断口比例较大，疲劳源均在断面的棱角上，其原因主要是钎杆棱角受损伤所致。同时，我们做过试验，在钎杆的棱角上用线切割切1 mm深的口，在高频疲劳寿命机上进行拉压试验，拉压次数只有几万次时，钎杆就从切口处断裂；没有切口的钎杆，拉压次数一般都在几十万次。因此，无论是企业生产加工还是操作者的现场凿岩使用，都要加强对钎杆棱角的保护，避免棱角受损，以确保钎杆正常的使用寿命。早期的内疲劳断裂失效，原因主要是原材料方面的问题，企业要加强对内衬管、内衬管与基体的结合以及钢的纯净度控制，确保内在质量。

图15 贵钢GIII钎

图16 A钎杆

图17 B钎杆

图18 C钎杆

9 结论

通过上述对比分析，首钢贵钢GⅢ锥形钎在中空钢轧制工艺及装备上经过一系列的改进和优化后，中空钢内在质量进一步提升，同时在制钎方面也在持续不断地优化，产品质量更加稳定，使其在国内同档次的产品中处于领先优势。同时近期市场反馈：功率大、效率高的S82凿岩机，多家使用单位分别配用了市场上的主流产品，反映只有“首钢贵钢的GⅢ钎”效果最好。与其他制钎企业相比，首钢贵钢以其独有的国企优势，在锥形钎的技术研发、产品质量提升及转型发展上，大力投入，继续引领国内钎具行业的发展。