一种激光熔覆再制造盾构滚刀刀圈及再制造方法技术

本发明专利技术公开了一种激光熔覆再制造盾构滚刀刀圈及再造方法，解决了现有的盾构滚刀失效刀圈的修复是采用表面修复，容易出现裂纹，使得失效刀圈的利用率不高的技术问题。本发明专利技术包括步骤1：失效刀圈预处理；步骤2：去除步骤1所得的失效刀圈的缺陷部；步骤3：对步骤2得到的刀圈进行表面处理；步骤4：对步骤3得到的刀圈进行外形修正；步骤5：在步骤4得到的刀圈外圆面依次熔覆打底层、过渡层和工作层形成再造刀齿；步骤6：在步骤5所述的刀圈侧面依次熔覆基底层和耐磨表层形成再造耐磨层。本发明专利技术具有再造刀圈无裂纹且性能超过新品刀圈等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盾构滚刀，具体涉及一种激光熔覆再制造盾构滚刀刀圈及再造方法。

技术介绍

1、盾构机是隧道挖掘的主要装备，主要依靠滚刀执行破岩挖掘的任务，而其中的滚刀刀圈是数量最多、消耗最大的关键零件。刀圈由于承受着来自刀盘的巨大推力，一般情况下，每把250kn，扭矩5800kn·m，破岩时产生的冲击、与岩石的磨损和局部温度超过600℃高温的极端环境导致正常磨损、偏磨、断裂、剥落、变形等失效形式。而多数失效的刀圈是因为正常磨损而更换的，此时刀圈的大部分结构依然完整，具有再制造的价值。

2、目前失效刀圈的再利用率低。由于刀圈特殊的几何形状和材料，在前期的再制造研究中发现，直接对刀圈的整个工作表面进行多层增材制造会造成巨大的热应力而导致增材制造涂层出现裂纹和剥离，并且造成刀圈的热影响区一带开裂。

3、行业内现在使用的滚刀刀圈再制造方法均有不足。如，wc混合粉末的3d打印刀圈在线再制造工艺存在以下不足：wc与3d打印合金粉末的熔点和热膨胀系数相差过大，且wc含量高，wc颗粒与3d打印合金之间必定会出现裂纹。又如，采用保温棉包覆方式降低再制造刀本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种盾构滚刀刀圈的激光熔覆再制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀刀圈的激光熔覆再制造方法，其特征在于，所述步骤5中，激光熔覆所述再造刀齿(2)采用间隔熔覆的方式。

3.根据权利要求1或2所述的一种盾构滚刀刀圈的激光熔覆再制造方法，其特征在于，所述步骤5中，熔覆打底层(201)所用材料为高镍、铬含量的FeNiCrBSi系铁基合金粉末，各元素的质量百分比如下：11.8～12.4％Ni，18.5～19.3％Cr，0.5％B，2.5％Si，3.0％Mo，0.2％Mn，0.2％C，0.1％V，0.6％W，余为Fe。

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【技术特征摘要】

1.一种盾构滚刀刀圈的激光熔覆再制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀刀圈的激光熔覆再制造方法，其特征在于，所述步骤5中，激光熔覆所述再造刀齿(2)采用间隔熔覆的方式。

3.根据权利要求1或2所述的一种盾构滚刀刀圈的激光熔覆再制造方法，其特征在于，所述步骤5中，熔覆打底层(201)所用材料为高镍、铬含量的fenicrbsi系铁基合金粉末，各元素的质量百分比如下：11.8～12.4％ni，18.5～19.3％cr，0.5％b，2.5％si，3.0％mo，0.2％mn，0.2％c，0.1％v，0.6％w，余为fe。

4.根据权利要求1或2所述的一种盾构滚刀刀圈的激光熔覆再制造方法，其特征在于，所述步骤5中，熔覆过渡层(202)所用材料为低镍、铬含量的fenicrbsi系铁基合金粉末，各元素的质量百分比如下：7.0～7.6％ni，11.9～12.5％cr，1.0％b，2.3％si，1.2％nb，2.0％mo，0.3％mn，2.0％c，0.1％v，1.2％w，余为fe。

5.根据权利要求2所述的一种盾构滚刀刀圈的激光熔覆再制造方法，其特征在于，所述步骤5中，工作层(203)上还熔覆有波浪形凸起(204)，熔覆工作层(203)和波浪形凸起(204)所用材料为高铁含量的fenicrbsi系铁基合金粉末，各元素的质量百分比如下：3.7～4.3％ni，8.7～9.3％cr，1.5％b，2.0％si，2.0％nb，1.0％mo，0.5％mn，4.0％c，0.2％v，2.0％w，余为fe。

6.根据权利要求1、2或5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小波，程延海，章龙管，陈浩，张中华，杨金勇，李开富，黄斌，邵璇，何镇良，罗章，高旭东，
申请(专利权)人：中铁工程服务有限公司，
类型：发明
国别省市：