一种串珠式金刚石绳锯用钢绳及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种串珠式金刚石绳锯用钢绳，由多股钢丝扭绞而成，钢丝由金属线和包覆在金属线外表面的非晶态合金涂层组成。本发明专利技术的串珠式金刚石绳锯用钢绳强度高、耐磨性好、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
金刚石绳锯又称金刚石串珠锯，是一条按一定间隙固定好金刚石串珠的钢绳，钢丝绳是由多股钢丝扭绞而成。目前是世界上最先进的石材开采设备，作为新一代切削工具已经被广泛应用于石材、机械、建筑施工领域，主要用于石材开采加工、钢筋混凝土建筑物拆除和修整、玻璃材料加工、海底构件的维修。由于钢绳与石材、混凝土等材料的摩擦大，串珠体与钢绳之间的摩擦、材料碎屑进入钢绳中与钢绳产生的摩擦等多种因素的影响，金刚石绳锯的钢绳很容易发生断裂。如何获得高强度、高耐磨性的钢绳是急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决现有串珠式金刚石绳锯用钢绳易断裂、使用寿命短的技术问题。为此本专利技术提供了一种金刚绳锯用钢绳，由多股钢丝扭绞而成，钢丝由金属层和非晶态合金涂层组成。本专利技术提供的技术方案是一种串珠式金刚石绳锯用钢绳，由多股钢丝扭绞而成， 钢丝由金属线和包覆在金属线外表面的非晶态合金涂层组成。非晶态合金又称为金属玻璃，具有长程无序、短程有序的亚稳态结构特征。固态时其原子的三维空间呈拓扑无序排列，并在一定温度范围内这种状态保持相对稳定。与传统的晶态合金相比，非晶合金具备很多优异的性能，如高强度、高硬度、耐磨和耐腐蚀等。与普通线材相比，本专利技术的钢绳强度、耐磨性明显提高。作为优选，金属线直径为0. 1-3. 5mm,涂层厚度为2_30um。作为优选，串珠式金刚石绳锯用钢绳包括中央的中芯和围绕中芯外表面的绳护套，中芯有2 4层钢丝，从里到外各有1-12根钢丝紧密平行排列；围绕中芯外表面有3 8组绳护套，围绕中芯外层呈螺旋状扭绞，每组绳护套有2-3层钢丝，从里到外各有1-12根钢丝紧密平行排列。此种结构的钢绳内部钢丝排列十分紧密，能有效阻挡材料碎屑进入钢绳中与钢绳产生的摩擦。作为优选，非晶态合金涂层中含有碳化硅微粒。碳化硅在熔融非晶态合金中呈固态，硬度很高，能进一步提高非晶态合金涂层的耐磨性，并且在随钢绳的高速运动时也能发挥切削作用，提高工作效率。作为优选，碳化硅微粒与非晶态合金的质量比为1 10，碳化硅微粒的直径为 10-20um。金刚石绳锯的钢丝直径大都在0. 1 3. 5mm,而熔融的非晶态合金温度一般在 600 1000°C，细钢丝与其接触时很容易因为高温造成性能变化，本专利技术通过特殊的加工工艺可以获得该特殊的非晶金属丝，具体加工方法为1)、非晶态合金制备将一种或一种以上非晶态合金置于惰性气体气氛下的电弧炉中熔炼，要求真空度小于2X 10_3Pa，熔炼电流为350 550A，铜模铸造条件下制成母合金；2)、非晶态合金与金属线复合将制备好的母合金装入高频加热石英炉中，加热熔融母合金并保温；将金属线快速经过装有熔融状态非晶态合金的石英炉挤出口，通过的速度为4 IOOOmm/秒，使金属线外表面均勻地涂覆上一层合金液，经过石英炉后合金液快速冷却使金属线外表面均勻地涂覆上了一层非晶态合金复合层，从而得到由非晶态合金改性的钢丝。3)、扭绞制绳将多根上述制备好的由非晶态合金改性的钢丝扭绞成金刚石绳锯用钢绳。由于在2)非晶态合金与金属线复合过程中严格控制了钢线通过熔融非晶态合金挤出口的速度，从而控制了金属层与高温熔融非晶态合金的接触时间，使得高温对金属层性能基本不产生任何影响，所得的线材能够满足金刚石绳锯的使用要求。为适应不同的切割材质的需要，进一步提高切割线材的强度、耐磨性及耐腐蚀性能与使用寿命，所述的非晶态合金有三种以上时，为使母合金混合均勻，其制备工艺步骤如下1)、非晶态合金制备将高熔点二种或二种以上不同金属基非晶态合金按比例置于熔融Ti纯化过的惰性气体气氛下的电弧炉中熔炼，并采用电磁搅拌，要求真空度小于2X 10_3Pa，熔炼电流为 350 550A，熔炼以确保获得成分均勻的中间合金；第二步将中间合金与其他金属基非晶态合金按比例放入坩锅内，将坩锅置于真空炉中，将真空度抽至ιχιο_2ι^以下，冲入惰性气体作为保护气体，惰性气体的压力为0. 3 0. 7个大气压，在温度600 1100°C条件下熔炼，然后再铜模铸造条件下制成母合金；2)、非晶态合金与金属线复合将制备好的母合金装入高频加热石英炉中，加热熔融母合金并保温；将金属线在收线卷绕轮的牵引下快速经过装有熔融状态母合金的石英炉挤出口，通过的速度为1 IOOOmm/秒，让金属线外表面均勻地覆上一层合金液，经过石英炉后合金液快速冷却使金属线外表面均勻地覆上了一层非晶态合金复合层，从而得到由非晶态合金改性的钢丝；3)、扭绞制绳将多根上述制备好的由非晶态合金改性的钢丝扭绞成金刚石绳锯用钢绳。由于在1)中分两步熔炼非晶态合金，保证了合金组分均勻，从而保证在金属层表面非晶态合金层成分的均勻，保证切割表面质量。当非晶态合金涂层中含有碳化硅时，在1) 非晶态合金制备步骤中，可以将碳化硅与非晶态合金成分一样分两步熔炼，使其在钢丝中的分布更加均勻。非晶态合金中含有碳化硅微粒的金刚绳锯用钢绳的制备方法，具有如下工艺步骤1)、非晶态合金制备将一种或一种以上非晶态合金及碳化硅微粒置于惰性气体气氛下的电弧炉中熔炼，要求真空度小于2X10_3Pa，熔炼电流为350 550A，铜模铸造条件下制成母合金；2)、非晶态合金与金属线复合将制备好的母合金装入高频加热石英炉中，加热熔融母合金并保温；将金属线快速经过装有熔融状态非晶态合金的石英炉挤出口，通过的速度为1 IOOOmm/秒，使金属线外表面均勻地覆上一层合金液，经过石英炉后合金液快速冷却使金属线外表面均勻地覆上了一层非晶态合金复合层，从而得到由非晶态合金改性的钢丝；3)、扭绞制绳将多根上述制备好的由非晶态合金改性的钢丝扭绞成金刚石绳锯用钢绳。为适应不同的切割材质的需要，进一步提高切割线材的强度、耐磨性及耐腐蚀性能与使用寿命，所述的非晶态合金有三种以上且非晶态合金中含有碳化硅微粒时，为使母合金混合均勻，具有如下工艺步骤1)、非晶态合金制备将高熔点二种或二种以上不同金属基非晶态合金与一部分碳化硅微粒按比例置于熔融Ti纯化过的惰性气体气氛下的电弧炉中熔炼，并采用电磁搅拌，要求真空度小于 2X10_3Pa，熔炼电流为350 550A，熔炼以确保获得成分均勻的中间合金；第二步将中间合金与其他金属基非晶态合金和剩余的碳化硅微粒按比例放入坩锅内，将坩锅置于真空炉中，将真空度抽至IXlO-2Pa以下，冲入惰性气体作为保护气体，惰性气体的压力为0. 3 0. 7个大气压，在温度600 110(TC条件下熔炼，然后再铜模铸造条件下制成母合金；2)、非晶态合金与金属线复合将制备好的母合金装入高频加热石英炉中，加热熔融母合金并保温；将金属线在收线卷绕轮的牵引下快速经过装有熔融状态母合金的石英炉挤出口，通过的速度为1 IOOOmm/秒，让金属线外表面均勻地覆上一层合金液，经过石英炉后合金液快速冷却使金属线外表面均勻地覆上了一层非晶态合金复合层，从而得到由非晶态合金改性的钢丝，3)、扭绞制绳将多根上述制备好的由非晶态合金改性的钢丝扭绞成金刚石绳锯用钢绳。由于在1)中分两步熔炼非晶态合金，保证了合金组分均勻，从而保证在金属层表面非晶态合金层成分的均勻，保证切割表面质量。当非晶态合金涂层中含有碳化硅时，在1) 非晶态合金制备步骤中，可以将碳化硅与非晶态合金成分一样本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种串珠式金刚石绳锯用钢绳，由多股钢丝扭绞而成，其特征是：所述的钢丝由金属线和包覆在金属线外表面的非晶态合金涂层组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：励征，
申请(专利权)人：蒙特集团香港有限公司，
类型：发明
国别省市：HK