【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种盾构滚刀工面复合涂层。
技术介绍
1、盾构滚刀是盾构机进行隧道掘进的“牙齿”，主要负责硬岩的破碎，但是由于长期与岩石接触以及受地下潮湿环境的影响，滚刀是盾构机最易发生磨损的部件。由于盾构机是大型机械，因此刀具的更换异常困难。滚刀磨损实际就是刀具与岩石动态作用的过程，基于金属摩擦学原理，通常将磨损分为黏着磨损(盾构滚刀与岩石产生滑动摩擦时，滚刀刀盘与岩石接触面会发生局部金属黏着，随着滚刀的移动，在相对滑动过程中，刀盘表面会发生材料去除，剥落下的金属屑会随着移动再次对滚刀表面产生磨损。)，磨粒磨损(在滚刀破岩过程中，硬碎岩会对滚刀表面进行挤压或者沿刀盘表面对滚刀进行微切削作用，从而造成滚刀表面材料流失)，疲劳磨损(滚刀与岩石在交变接触压应力的作用下，滚刀表面会产生材料流失)等，在实际工作过程中通常是几种磨损形式共同作用。现在多是采用设置涂层的方式来提高其耐磨程度，但是现阶段所采用涂层的耐磨性和耐腐蚀性仍有待提高。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提出了一种盾构滚刀工面复合涂层，包括如下质量份数的原料：wc：10-25份；tic：5-20份；镍铬合金：60-80份；所述复合涂层由上述原料通过激光熔覆方式得到。本申请根据激光熔覆的优点，采用wc、tic以及镍铬合金能够得到硬度和耐磨性符合要求的盾构滚刀表面复合涂层。
2、优选的，在滚刀工面利用高能激光进行激光加热形成高温熔池，然后将所述原料导入到滚刀工面表面的高温熔池内熔融后快速冷却形成熔覆层，激光涂覆的
3、优选的，还包括对于滚刀工面进行初步清理的过程，在初步清理后利用激光熔覆的方法将wo3涂覆到滚刀工面上后，激光涂覆的层数不多于两层。本申请通过独立设置的wo3涂覆到滚刀工面形成连接面，保证复合涂层设置到滚刀工面后的涂层稳定性。
4、优选的，激光器加热的激光功率1200w、扫描速度500mm/min、光斑直径2mm、激光吸收率25％、初始温度24℃。
5、优选的，所述激光器采用c2000x光纤激光器，最大功率为2000w，波长为1.08μm，纤维直径为500μm，光斑直径为2mm。
6、优选的，采用双管四通送风机同轴送粉的方式将原料导入。
7、优选的，所述wc和tic的粒径为15-45μm；所述镍铬合金的粒径为45-105μm。
8、优选的，所述镍铬合金包括如下质量份数的元素：
9、ni：70-72份；cr：12-16份；si：4-5份；fe：3.5-5份；b：2.8-3.2份；c：0.75份。
10、优选的，所述wc和tic总量占原料总的质量比例为30-40wt％。本申请采用tic、wc、镍铬粉末作为激光熔覆粉末材料，由于tic基金属陶瓷粉末中wc含量应不超过40wt％，wc含量过多会导致复合涂层硬度降低，耐磨性变差，而含量过少则会导致熔池内的w无法形成浓度梯度，不利于核壳结构的形成，因此本试验通过控制wc和tic的总量来控制效果耐磨效果。
11、优选的，将wc粉末、tic粉末、镍铬合金粉末混合后放入球磨机，加入氩气作为保护气体，钢球作为研磨体，将混合物以不低于240r/min的速度球磨不低于8h，以均匀混合。
12、本申请能够带来如下有益效果：
13、1.本申请根据激光熔覆的优点，采用wc、tic以及镍铬合金能够得到硬度和耐磨性符合要求的盾构滚刀表面复合涂层。
14、2.本申请通过独立设置的wo3涂覆到滚刀工面形成连接面，保证复合涂层设置到滚刀工面后的涂层稳定性。
15、3.本申请采用tic、wc、镍铬粉末作为激光熔覆粉末材料，由于tic基金属陶瓷粉末中wc含量应不超过40wt％，wc含量过多会导致复合涂层硬度降低，耐磨性变差，而含量过少则会导致熔池内的w无法形成浓度梯度，不利于核壳结构的形成，因此本试验通过控制wc和tic的总量来控制效果耐磨效果。
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1.一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：包括如下质量份数的原料：WC：10-25份；TiC：5-20份；镍铬合金：60-80份；所述复合涂层由上述原料通过激光熔覆方式得到。
2.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：在滚刀工面利用高能激光进行激光加热形成高温熔池，然后将所述原料导入到滚刀工面表面的高温熔池内熔融后快速冷却形成熔覆层，激光涂覆的层数不少于五层。
3.根据权利要求2所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：还包括对于滚刀工面进行初步清理的过程，在初步清理后利用激光熔覆的方法将WO3涂覆到滚刀工面上后，激光涂覆的层数不多于两层。
4.根据权利要求2所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：激光器加热的激光功率1200W、扫描速度500mm/min、光斑直径2mm、激光吸收率25％、初始温度24℃。
5.根据权利要求4所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：所述激光器采用C2000X光纤激光器，最大功率为2000W，波长为1.08μm，纤维直径为500μm，光斑直径为2mm。
6.根
7.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：所述WC和TiC的粒径为15-45μm；所述镍铬合金的粒径为45-105μm。
8.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：所述镍铬合金包括如下质量份数的元素：
9.根据权利要求8所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：所述WC和TiC总量占原料总的质量比例为30-40wt％。
10.根据权利要求9所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：将WC粉末、TiC粉末、镍铬合金粉末混合后放入球磨机，加入氩气作为保护气体，钢球作为研磨体，将混合物以不低于240r/min的速度球磨不低于8h，以均匀混合。
...【技术特征摘要】
1.一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：包括如下质量份数的原料：wc：10-25份；tic：5-20份；镍铬合金：60-80份；所述复合涂层由上述原料通过激光熔覆方式得到。
2.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：在滚刀工面利用高能激光进行激光加热形成高温熔池，然后将所述原料导入到滚刀工面表面的高温熔池内熔融后快速冷却形成熔覆层，激光涂覆的层数不少于五层。
3.根据权利要求2所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：还包括对于滚刀工面进行初步清理的过程，在初步清理后利用激光熔覆的方法将wo3涂覆到滚刀工面上后，激光涂覆的层数不多于两层。
4.根据权利要求2所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：激光器加热的激光功率1200w、扫描速度500mm/min、光斑直径2mm、激光吸收率25％、初始温度24℃。
5.根据权利要求4所述的一种盾构滚刀工面复合涂层，其特征在于：所述激光器采...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨学锋，张辉，王守仁，孟庆林，车成霞，乔阳，陆义华，孟庆红，滕培燕，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：
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