本发明专利技术属于掘进开挖用截齿技术领域。公开了一种复合合金头制造工艺，包括复合合金头的烧结、调质热处理与机加工三个工艺阶段。复合合金头烧结阶段时，在放电等离子烧结炉的烧结模具中依次放入结构钢头、过渡粉末和硬质合金粉末，通电升温烧结得到外部为高耐磨硬质合金、内部为高强韧结构钢的复合合金头，过渡粉末为结构钢粉末和硬质合金粉末的混合粉末。烧结后的复合合金头经调质热处理后，在复合合金头的底部加工螺纹盲孔。还公开了一种强连接高耐磨截齿及截齿制造工艺。本申请的齿体与复合合金头有超高强度的连接，避免高温与高冲击工况下造成合金头位移或脱落等异常，方便拆解更换；并且本申请的耐磨性、可磨损体积、使用寿命均大幅度提高。均大幅度提高。均大幅度提高。
【技术实现步骤摘要】
复合合金头制造工艺、强连接高耐磨截齿及制造工艺
[0001]本专利技术属于掘进开挖用截齿
，具体涉及一种复合合金头制造工艺、强连接高耐磨截齿及制造工艺。
技术介绍
[0002]截齿作为地下空间开挖设备大量使用的一种消耗零件被广泛应用。目前，主流使用的截齿制造工艺流程:齿体锻造成形——齿头熔覆耐磨层——齿体钻孔——钎焊硬质合金头——调质热处理，该工艺制造的截齿有着较高的使用寿命以及地质适应性，并且经济性较好。
[0003]其次为镶铸截齿，齿体为铸件，齿体与合金头通过薄弱的冶金结合层提供相对低的连接强度，镶铸截齿的铸件齿体强度低，质量相对更差，但因其制造成本低，截割破碎软弱土层或煤层有较高的性价比，也有一定的应用。
[0004]近来，行业提出合金头与齿体采用机械咬合的方式进行紧固连接，省去钎焊工序，此种“机械咬合连接”截齿对于加工与装配的要求高。
[0005]当前已有截齿存在缺陷如：（1）合金头与齿体的连接强度低，钎焊连接的抗剪切强度约200MPa，冶金结合的抗剪切强度一般不超过300MPa；（2）齿头表面耐磨层的耐磨性不足，齿头表面的耐磨层多为厚度小于2mm、硬度60HRC的镍基或铁基熔覆层，其可磨损体积与耐磨性相比仍有显著不足。
技术实现思路
[0006]本专利技术目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种复合合金头制造工艺、强连接高耐磨截齿及制造工艺。复合合金头为硬质合金与钢复合而成，用于截齿的端部，截齿的齿体与复合合金头有着超高强度的连接，既能够避免截齿截割岩体过程中的高温与高冲击造成的合金头位移或脱落等异常，还便于拆解更换磨损失效的合金头，并且截齿截割岩体的工作部分(齿头)为外部是硬质合金的复合合金头，拥有更高的可磨损体积与耐磨性，其使用寿命将大幅度提高。
[0007]为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种复合合金头制造工艺，包括复合合金头的烧结、调质热处理和机加工三个工艺阶段；复合合金头的烧结阶段时，在放电等离子烧结炉的烧结模具中依次放入结构钢头、过渡粉末和硬质合金粉末，通电升温烧结得到外部是高耐磨的硬质合金、内部是高强韧结构钢的复合合金头，所述过渡粉末为结构钢粉末和硬质合金粉末的混合粉末；复合合金头经调质热处理后，在复合合金头的底部加工螺纹盲孔。
[0008]根据本专利技术复合合金头制造工艺，优选地，所述硬质合金粉末为YG11粉末，所述结构钢粉末为42CrMo钢粉末，所述结构钢头为42CrMo钢头；所述过渡粉末中硬质合金粉末与结构钢粉末的质量比为2
‑
3:1。
[0009]根据本专利技术复合合金头制造工艺，优选地，所述放电等离子烧结的温度为950
‑
1100℃，压力为60
‑
80Mpa。
[0010]根据本专利技术复合合金头制造工艺，优选地，待复合合金头烧结完成后，先随炉缓冷至室温，再进行复合合金头调质热处理。
[0011]根据本专利技术复合合金头制造工艺，优选地，所述复合合金头调质热处理阶段包括淬火和回火两个阶段，在淬火阶段将复合合金头装炉加热至850
‑
880℃并保温，出炉后油冷；在回火阶段将复合合金头装炉加热至450
‑
500℃并保温，出炉后空冷。
[0012]一种强连接高耐磨截齿，包括：齿体，在所述齿体的顶部设置有螺纹盲孔；复合合金头，所述复合合金头为利用上述的复合合金头制造工艺制作而成；圆柱销，所述圆柱销的外圆设置有通长外螺纹，所述圆柱销的两端分别连接在所述齿体上的螺纹盲孔和复合合金头上的螺纹盲孔中；所述齿体和所述复合合金头对应贴合，且所述截齿合金头的外壁面与齿体上端的外壁面平滑过渡。
[0013]一种截齿制造工艺，用上述的强连接高耐磨截齿的加工组配，包括上述的复合合金头制造工艺、齿体制造工艺、圆柱销制造工艺和组配工艺；所述齿体制造工艺为：齿体采用结构钢锻造成型，经调质热处理后，在齿体的顶部加工螺纹盲孔；所述圆柱销制造工艺为：对结构钢棒进行调质热处理后，在结构钢棒的外圆上加工通长全螺纹；所述组配工艺为：将齿体竖直向上固定在操作平台；将圆柱销旋入齿体顶部的螺纹盲孔中并拧紧；将截齿合金头的螺纹盲孔套入圆柱销并拧紧。
[0014]根据本专利技术截齿制造工艺，优选地，所述齿体为42CrMo钢，在所述齿体制造工艺中，齿体的调质热处理包括淬火和回火两阶段，在淬火阶段将齿体装炉加热至850
‑
880℃并保温，出炉后油冷；在回火阶段将齿体装炉加热至450
‑
500℃并保温，出炉后空冷。
[0015]根据本专利技术截齿制造工艺，优选地，所述圆柱销为42CrMo钢，在所述圆柱销制造工艺中，圆柱销的调质热处理包括淬火和回火两阶段，在淬火阶段将圆柱销装炉加热至850
‑
880℃并保温，出炉后油冷；在回火阶段将圆柱销装炉加热至450
‑
500℃并保温，出炉后空冷。
[0016]采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
①
本申请不仅能够保证齿体与复合合金头有着超高强度的连接，避免截齿截割岩体过程中的高温与高冲击造成的合金头位移或脱落等异常，还便于拆解更换磨损失效的复合合金头；并且截齿截割岩体的工作部分（齿头）为外部是硬质合金的复合合金头，拥有着更高的耐磨性与可磨损体积，使用寿命将大幅度提高。
[0017]②
本申请的截割岩体的截齿头部为复合合金头（外层为高耐磨的硬质合金，内层为高强韧性的结构钢基体），相对传统的“硬质合金头+硬化结构钢基体+表面耐磨熔覆”制造的截齿，有着更高的耐磨性与使用寿命。
[0018]③
复合合金头的硬质合金与结构钢基体采用放电等离子烧结工艺制造，其连接处的抗弯强度高到1000MPa，是普通钎焊连接抗弯强度的约5倍。
[0019]④
截齿的复合合金头与齿体采用螺纹圆柱销连接，复合材料合金头磨损到报废
后，只需拆下报废的复合材料合金头并更换新的复合材料合金头，即可实现截齿齿体的多次重复利用，提供截齿配件利用率，降低截齿综合使用成本。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下文中将对本专利技术实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本专利技术的一些实施例，而非将本专利技术的全部实施例限制于此。
[0021]图1为本专利技术实施例中的截齿合金头放电等离子烧结成型示意图。
[0022]图2为本专利技术实施例中的强连接高耐磨截齿的结构示意图。
[0023]图3为本专利技术实施例中的截齿合金头的结构示意图。
[0024]图4本专利技术实施例中的圆柱销的结构示意图。
[0025]图5为本专利技术实施例中的齿体的结构示意图。
[0026]图中序号：100为烧结炉、101为烧结模具、102为上模电极、103为下模电极、104为烧结控制器；200为复合合金头、201为结构钢头、202为过渡粉末、203为硬质合金粉末、204为螺纹盲孔；300为圆柱销；400为齿体。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合合金头制造工艺，其特征在于，包括复合合金头的烧结、调质热处理和机加工三个工艺阶段；复合合金头的烧结阶段时，在放电等离子烧结炉的烧结模具中依次放入结构钢头、过渡粉末和硬质合金粉末，通电升温烧结得到外部是高耐磨的硬质合金、内部是高强韧的结构钢的复合合金头，所述过渡粉末为结构钢粉末和硬质合金粉末的混合粉末；烧结后的复合合金头调质热处理后，在复合合金头的底部加工螺纹盲孔。2.根据权利要求1所述的复合合金头制造工艺，其特征在于，所述硬质合金粉末为YG11粉末，所述结构钢粉末为42CrMo钢粉末，所述结构钢头为42CrMo钢头；所述过渡粉末中硬质合金粉末与结构钢粉末的质量比为2
‑
3:1。3.根据权利要求2所述的复合合金头制造工艺，其特征在于，所述放电等离子烧结的温度为950
‑
1100℃，压力为60
‑
80Mpa。4.根据权利要求1所述的复合合金头制造工艺，其特征在于，待合金头烧结完成后，先随炉缓冷至室温，再进行合金头调质热处理。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的复合合金头制造工艺，其特征在于，所述复合合金头的调质热处理阶段包括淬火和回火两个阶段，在淬火阶段将复合合金头装炉加热至850
‑
880℃并保温，出炉后油冷；在回火阶段将复合合金头装炉加热至450
‑
500℃并保温，出炉后空冷。6.一种强连接高耐磨截齿，其特征在于，包括：齿体，在所述齿体的顶部设置有螺纹盲孔；复合合金头，所述复合合金头为利用权利要求1
‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭浩，张耀鑫，王锴，李焕旭，魏金，尚勇，姜海峰，李英发，胡岸青，曾婧，陈彦涛，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。