專(zhuān)利名稱(chēng)：一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘以及焊接加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重錘，具體來(lái)講是一種針對(duì)特殊巖層開(kāi)鑿的重錘焊接加工方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)的水能資源十分豐富，特別集中在西部地區(qū)。我省由于海拔落差大，水量充沛，被譽(yù)為“千水之國(guó)”故而水電資源的利用尤其重要。據(jù)考證，我西部地區(qū)水能資源占全國(guó)水能總資源的57%。同時(shí)僅，藏，川，貴，地區(qū)就占全國(guó)水能資源的43%，占世界的8.2%。雖然我國(guó)水能資源豐富，但合理利用了的水能資源僅占總能的27%。而絕大多數(shù)流域地理環(huán)境復(fù)雜，施工難度巨大，對(duì)于水能資源的開(kāi)發(fā)利用造成了極大的阻礙。特別是在水電站防滲墻的建設(shè)過(guò)程中，由于其實(shí)在地下施工。地下巖層構(gòu)造復(fù)雜，特別是在山區(qū)建造大壩時(shí)尤為如此。當(dāng)采用劈鑿法開(kāi)挖防滲墻槽孔時(shí)如果依然使用普通的重錘，那么在遇到類(lèi)似于花崗巖，玄武巖等高硬度的巖層時(shí)就容易使普通重錘斷裂，即使不斷裂那么工期也會(huì)大大增加。造成極大的損失，以貴州思南水電站為例，其在開(kāi)鑿第23號(hào)防滲墻槽孔時(shí)，重錘斷裂，造成直接經(jīng)濟(jì)損失3 7萬(wàn)元。延誤工期長(zhǎng)達(dá)半個(gè)月之久。使整個(gè)施工進(jìn)程受到影響。最重要的是，如果采用普通重錘開(kāi)鑿槽孔，那么每天單個(gè)槽孔只能挖掘十幾米，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。普通重錘一般是鑄鋼件，大型且型狀特殊鑄件制造很受設(shè)備限制，合金鑄件內(nèi)部的夾渣、夾砂、縮孔、內(nèi)裂紋很難徹底控制，耐磨性強(qiáng)但韌性差，使用時(shí)易斷裂。設(shè)計(jì)的特殊重錘主要用于破碎如花崗巖、玄武巖等莫氏硬度3 5，通常鋼鐵的莫氏硬度是4-5，鎢鋼的莫氏硬度為9，想要大于莫氏硬度6，破碎部位必需用到含鎢的高強(qiáng)度合金鋼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在此提供一種針對(duì)特殊巖層開(kāi)鑿的重錘，解決在遇到類(lèi)似于花崗巖，玄武巖等高硬度的巖層時(shí)就容易使普通重錘斷裂的問(wèn)題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:包括重錘錘體、翼板、重錘附體，所述重錘錘體為一個(gè)整鋼板，在其尾部加裝了兩對(duì)導(dǎo)向翼板，能夠克服重錘在下落時(shí)從槽孔孔壁上傳出的亂流使重錘歪斜的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)定向擊打，保證了槽孔的質(zhì)量，四個(gè)翼板與主體對(duì)稱(chēng)焊接，起導(dǎo)向作用；所述重錘錘體上部開(kāi)有用著鋼繩起吊的孔，重錘錘體前面是兩處巖石碰撞破碎的凹形，在凹型處堆焊耐磨合金，其目的在于增強(qiáng)耐磨性,所述重錘錘體上焊有兩立板,重錘錘體焊接有重錘附體,重錘錘體上焊接有有擋板,擋板起到重錘破碎時(shí)不讓碎塊或未破碎石塊飛出，進(jìn)一步破碎巖石直到能提升。重錘是水電行業(yè)用于水庫(kù)修建、電站大壩等重點(diǎn)水利工程的防滲墻鑿槽修筑大型設(shè)備，常用重錘大多采用鑄造結(jié)構(gòu)，容易陷入強(qiáng)度高塑性低的困境，遇到特殊巖層就難以破碎；本發(fā)明的設(shè)計(jì)制造由于整體采用特殊鋼結(jié)構(gòu)造和高強(qiáng)合金，既打擊面采用高強(qiáng)合金打擊、破碎巖石，整體采用鋼結(jié)構(gòu)提高塑性保證工作中不斷裂，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度和塑性的完美結(jié)合，不僅解決防滲墻鑿槽遭遇特殊巖層的難題，而且有效提高作業(yè)效率，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)本發(fā)明所述的一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:重錘錘體上部開(kāi)有三個(gè)孔，孔為Φ80。根據(jù)本發(fā)明所述的一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:重錘主體上開(kāi)有兩個(gè)長(zhǎng)方孔，用于垂直穿焊兩立板，以便重錘十字方向破碎，長(zhǎng)方孔的開(kāi)制應(yīng)與中心對(duì)稱(chēng)，保證重錘下落的平衡性。根據(jù)本發(fā)明所述的一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:耐磨合金厚50mm。根據(jù)本發(fā)明所述的一種針對(duì)特殊巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:重錘錘體、翼板、重錘附體、擋板、立板全部由低碳鋼材質(zhì)Q235A鋼材,鋼板厚度為60mm -180mm,平面聯(lián)接采用U形坡口，角焊為K形加強(qiáng)焊。一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘的焊接加工方法，其特征在于:包括如下操作；
(1)構(gòu)件材料選擇:重錘各組件全部采用鋼板焊接而成，選用低碳結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度極別410 420 Mpa范疇.鋼板厚度為60mm-180mm,估選用Q235A優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；
(2)零件下料:通過(guò)大型火焰數(shù)控切割機(jī)，拆分繪制零件數(shù)控切割圖，從而達(dá)到零件精度外形尺寸；
(3)焊接材料選用、 焊接規(guī)范及焊接坡口制定；
a、超大厚件焊接，焊接材料消耗大，焊接周期長(zhǎng)，熔敷金屬過(guò)多極易產(chǎn)生焊接氣孔、夾渣、未熔合、裂紋等缺陷，焊接材料首先保證與母材等強(qiáng)度極別的性能，其焊縫金屬具有相同母材的韌性、抗沖擊性、抗裂性和工藝可焊性，選用結(jié)構(gòu)鋼焊條手工電弧焊打底，焊條牌號(hào)J422 ;減少焊接應(yīng)力，提高焊接效率，控制焊接變形，填充層選用熔化極氣保焊，焊絲牌號(hào)ER50-6，相當(dāng)于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AWS:ER70S-6 ;
b、焊接坡口制定，重錘附體與主體連接部位是關(guān)鍵部位，從減少熔敷金屬填充量降低因焊接應(yīng)力所造成的變形，選用單邊U型坡口，垂直相聯(lián)部位為K型角焊縫，焊角的高度為相鄰件鋼板最薄厚度；
C、焊接規(guī)范，角焊、坡口焊根部焊條牌號(hào)J422，焊條直徑Φ3.2合理焊接電流，根部與母材熔合。填充層焊絲牌號(hào)ER50-6，直徑Φ 1.2 1.6，電流規(guī)定1=240 300 (A)，C02氣體純度99.98%，氣體流量L=18 20 (L/min);由于大熔量焊接，母材大厚度板，為防止裂紋產(chǎn)生，需預(yù)熱施焊，預(yù)熱溫度100 150°C，焊后保溫緩冷；
(4)消除焊接應(yīng)力:常規(guī)去應(yīng)力手段選用進(jìn)爐中溫退火去應(yīng)力，在此選用無(wú)污染，低能量的振動(dòng)消除焊接應(yīng)力方式；
(5)耐磨合金堆焊:
重錘主要在水下作業(yè)，工作層應(yīng)具備耐磨、可修復(fù)性，堆焊方式手工電弧堆焊，堆焊材料選用低氫鈉型藥皮碳化鎢堆焊焊條，焊條牌號(hào)D707，碳化鎢堆焊焊條，采用碳鋼為焊芯的，依靠藥皮中碳化鎢合金過(guò)渡，堆焊金屬含鎢量4(Γ50%，適用堆焊耐巖石強(qiáng)烈磨損的機(jī)械零件，
堆焊硬度:焊后空冷HRC ^ 62-65，堆焊層不允許剝離、脫落、掉塊現(xiàn)象，因此堆焊前需對(duì)堆焊部位預(yù)熱，打底，連續(xù)一次性堆焊完成的工藝。(6)焊縫質(zhì)量檢測(cè)、外觀形狀尺寸檢測(cè):
a、焊縫質(zhì)量是確保重錘使用不出現(xiàn)斷裂和變形的主要檢測(cè)環(huán)節(jié)。超大厚件，大熔量焊縫，檢測(cè)手段內(nèi)部質(zhì)量，超聲波檢測(cè)符合GB 11345-203-1989UT-1I級(jí)，表面質(zhì)量滲透檢測(cè)符合 GB/T1993-1I 級(jí)；b、外觀形狀尺寸檢測(cè)，重錘主體其對(duì)稱(chēng)度要求±3mm，垂錘附體與主體的垂直度±2mm,兩對(duì)翼板的對(duì)稱(chēng)度±2mm ；
C、現(xiàn)場(chǎng)制作過(guò)程實(shí)行質(zhì)量跟蹤記錄，各道工序均按工序流程卡操作者簽字，做到有可追朔性。根據(jù)本發(fā)明所述的一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘的焊接加工方法，其特征在于:堆焊金屬化學(xué)成分(％):c:1.5-3.0，W:40.0-50.0，Mn .( 2.0，Si .( 4，余量 Fe。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)改進(jìn)這種重錘采用特殊的錘形設(shè)計(jì)，重達(dá)12噸，在其椎頭處采用的是凹槽設(shè)計(jì)，并且整個(gè)重錘加裝了一對(duì)翼板，能夠克服重錘在高速下落時(shí)從槽孔孔壁上傳出的亂流使重錘歪斜的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)定向擊打，保存了槽孔的質(zhì)量。并且更為重要的是，在實(shí)際運(yùn)用中，大大提升了施工進(jìn)度。重錘錘體前面是兩處巖石碰撞破碎的凹形，在凹型處堆焊耐磨合金，其好處在于增強(qiáng)耐磨性，所述重錘錘體上焊有兩立板，重錘錘體焊接有重錘附體，重錘錘體上焊接有有擋板，擋板起到重錘破碎時(shí)不讓碎塊或未破碎石塊飛出，進(jìn)一步破碎巖石直到能提升。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖1的投影結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本發(fā)明重錘錘體示意圖 圖4是本發(fā)明重錘錘體示意圖
其中:101、重錘錘體，101a、孔，101b、長(zhǎng)方孔，102、翼板，103、重錘附體，104、擋板，105、耐磨合金，106、立板。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖所示，本發(fā)明提供一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，包括重錘錘體101、翼板102、重錘附體103，所述重錘錘體101為一個(gè)整鋼板，在其尾部加裝了兩對(duì)導(dǎo)向翼板102，能夠克服重錘在下落時(shí)從槽孔孔壁上傳出的亂流使重錘歪斜的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)定向擊打，保證了槽孔的質(zhì)量，四個(gè)翼板與主體對(duì)稱(chēng)焊接，起導(dǎo)向作用；所述重錘錘體101上部開(kāi)有用著鋼繩起吊的孔101a，重錘錘體101前面是兩處巖石碰撞破碎的凹形，在凹型處堆焊耐磨合金105，其目的在于增強(qiáng)耐磨性，所述重錘錘體101上焊有兩立板106，重錘錘體101焊接有重錘附體103，重錘錘體101上焊接有有擋板104，擋板104起到重錘破碎時(shí)不讓碎塊或未破碎石塊飛出，進(jìn)一步破碎巖石直到能提升。在其椎頭處采用的是凹槽設(shè)計(jì)，并且整個(gè)重錘加裝了一對(duì)翼板102，能夠克服重錘在高速下落時(shí)從槽孔孔壁上傳出的亂流使重錘歪斜的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)定向擊打，保存了槽孔的質(zhì)量。并且更為重要的是，在實(shí)際運(yùn)用中，大大提升了施工進(jìn)度。以瀘定橋電站為例，原來(lái)采用普通重錘每天單孔挖掘只能挖十幾米的深度，而采用該特種重錘一舉提升到了單孔每天能挖掘50米以上的速度，成為水電史上的一個(gè)奇跡。本發(fā)明是為水電單位防滲墻槽挖工程中，克服普通重錘水下作業(yè)肉眼看不見(jiàn)對(duì)不準(zhǔn)中心、錘擊時(shí)打滑、遇到特殊巖層難也破碎并斷裂等現(xiàn)象，從設(shè)備結(jié)構(gòu)導(dǎo)向、材料選擇強(qiáng)度高、軔性強(qiáng)、耐磨性好，工藝制作可行而設(shè)計(jì)。特種重錘主要是超厚大鋼板焊接而成，主體材料的選用、焊接材料的選定、結(jié)構(gòu)尺寸的控制、坡口的制備、耐磨合金堆焊、預(yù)熱溫度、焊后消應(yīng)力處理、焊縫質(zhì)量的檢測(cè)，在無(wú)可借鑒資料前提下，須作大量的試驗(yàn)，取得100%合格的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
制作該設(shè)備焊工的技能應(yīng)具備壓力用器合格證，零件下料需采用數(shù)控切割其設(shè)備購(gòu)置，焊接坡口加工精度、單個(gè)零件下料準(zhǔn)確性確保組裝精度、焊前預(yù)熱、焊后熱處理能力保證是制作特種重錘必備條件。特種重錘見(jiàn)附圖1，重錘錘體101是一個(gè)整鋼板，有尾翼，如圖所示，上部三個(gè)Φ80孔IOla用著鋼繩起吊，重錘前面是兩處凹形，工作狀態(tài)凹型面與巖石碰撞破碎，為增強(qiáng)耐磨性，在凹型處堆焊耐磨合金，重錘全部由低碳鋼材質(zhì)Q235A鋼材焊接而成，重量12t。重錘錘體101， 要求形狀尺寸須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，兩個(gè)長(zhǎng)方孔IOlb用于垂直穿焊兩立板106，以便重錘十字方向破碎，孔的開(kāi)制應(yīng)與中心對(duì)稱(chēng)，保證重錘下落的平衡性，前部凹形堆焊耐磨合金。翼板103，整個(gè)重錘加裝了兩對(duì)翼板，能夠克服重錘在下落時(shí)從槽孔孔壁上傳出的亂流使重錘歪斜的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)定向擊打，保證了槽孔的質(zhì)量，四個(gè)翼板與主體對(duì)稱(chēng)焊接，起導(dǎo)向作用。重錘附體103，主體凹槽在橫向破碎時(shí)，附體凹槽與之垂直方向破碎，也就是主體是在長(zhǎng)度方向破碎，而附體是在寬度方向破碎，這是重錘最適利于防滲墻開(kāi)槽挖制的最佳設(shè)計(jì)。擋板104，擋板起到重錘破碎時(shí)不讓碎塊或未破碎石塊飛出，進(jìn)一步破碎巖石直到能提升。本發(fā)明中重錘個(gè)組成部件均選用低碳鋼，目的是增強(qiáng)整體軔性，但不耐磨，為延長(zhǎng)重錘的使用壽命，降低購(gòu)置設(shè)備成本，在凹形工作面堆焊厚50mm的耐磨合金層，而且堆焊層磨損后可返復(fù)堆焊再使用。在水電站防滲墻挖掘過(guò)程中，一旦遇到特殊巖層，普通重錘幾乎無(wú)法施工，工程進(jìn)度更是十分緩慢，這成為水電基礎(chǔ)工程局的一大難題。以瀘定橋電站為例:在本發(fā)明所述的特種重錘使用之前，防滲墻的挖掘進(jìn)度平均每天僅為3-5米，而施工單位每天的人工及工機(jī)具租賃費(fèi)用就達(dá)8萬(wàn)元，而且甲方對(duì)施工進(jìn)度十分不滿(mǎn)意；在特種重錘到達(dá)工地使用之后，防滲墻挖掘進(jìn)度提高了 3-4倍，特別是后期防滲墻深度到達(dá)80米以后，普通重錘無(wú)法完成的工作，特種重錘更是發(fā)揮了重量大、打擊準(zhǔn)確、在水中阻力小的優(yōu)勢(shì)，使防滲墻深度達(dá)到了 126米的，創(chuàng)造了防滲墻深度新的亞洲紀(jì)錄。僅就縮短工期I個(gè)多月，進(jìn)度節(jié)約的人工及機(jī)具使用費(fèi)一項(xiàng)就節(jié)省開(kāi)支近260萬(wàn)元。后來(lái)在長(zhǎng)河壩電站防滲墻施工時(shí)，施工隊(duì)特種重錘已調(diào)至西藏的電站施工，電站施工隊(duì)因?yàn)橛辛藶o定橋電站的經(jīng)驗(yàn)，等我公司特種重錘趕制出來(lái)運(yùn)到工地后才開(kāi)始挖防滲墻，以節(jié)省開(kāi)支。重錘下落過(guò)程有一個(gè)自由加速度過(guò)程，設(shè)計(jì)成此種形狀，有利于減少水的阻力，尤其是在水下幾十米深時(shí)，肉眼看不見(jiàn)水下工作狀態(tài)，靠翼板導(dǎo)向和形狀以便準(zhǔn)確破碎巖石。重錘錘體101是核心部位，其制造的精度直接影響重錘下落的準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性，兩長(zhǎng)方孔的開(kāi)制，是保證重錘附體穿透焊接時(shí)的對(duì)稱(chēng)度，工作狀態(tài)破碎時(shí)的平衡。焊接坡口:重錘全部由厚大鋼板焊接而成，鋼板最大厚180mm,最薄60mm 屬于超厚大結(jié)構(gòu)件焊接件，要將各零件緊密聯(lián)接在一起，在受到較大沖擊力的作用下，
不允許開(kāi)裂和斷開(kāi)，這就需要考慮設(shè)置最合理的坡口形式。平面聯(lián)接采用U形坡口，角焊為K形加強(qiáng)焊。下面對(duì)上述重錘的實(shí)施做出說(shuō)明，
(I)構(gòu)件材料選擇:設(shè)計(jì)考虎重錘全部采用鋼板焊接而成，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn): a、形狀可修改控制，材料來(lái)源豐厚，選材面大而廣，有利采購(gòu)，節(jié)約原材料成本。b、從強(qiáng)度適用性和韌性、可焊接性方面著手設(shè)計(jì)選用低碳結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度極別410 420 Mpa 范疇.C、從重錘工作面設(shè)計(jì)考慮增加耐磨性，需堆焊一層合金，母材基體需具備可堆焊性。估選用Q235A優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。(2)零件下料:厚大 件鋼材，手工切割、半自動(dòng)切割方式均不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，購(gòu)置大型火焰數(shù)控切割機(jī)，拆分繪制零件數(shù)控切割圖，從而達(dá)到零件精度外形尺寸。(3)焊接材料選用、焊接規(guī)范及焊接坡口制定:
a、超大厚件焊接，焊接材料消耗大，焊接周期長(zhǎng)，熔敷金屬過(guò)多極易產(chǎn)生焊接氣孔、夾渣、未熔合、裂紋等缺陷，焊接材料首先保證與母材等強(qiáng)度極別的性能，其焊縫金屬具有相同母材的韌性、抗沖擊性、抗裂性和工藝可焊性，選用結(jié)構(gòu)鋼焊條手工電弧焊打底，焊條牌號(hào)J422。減少焊接應(yīng)力，提高焊接效率，控制焊接變形，填充層選用熔化極氣保焊，焊絲牌號(hào)ER50-6，相當(dāng)于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AWS:ER70S-6。b、焊接坡口制定，重錘附體與主體連接部位是關(guān)鍵部位，從減少熔敷金屬填充量降低因焊接應(yīng)力所造成的變形，選用單邊U型坡口，垂直相聯(lián)部位為K型角焊縫，焊角的高度為相鄰件鋼板最薄厚度(見(jiàn)坡口示意圖).C、焊接規(guī)范，角焊、坡口焊根部焊條牌號(hào)J422，焊條直徑Φ3.2合理焊接電流，根部與母材熔合。填充層焊絲牌號(hào)ER50-6，直徑Φ 1.2 1.6，電流規(guī)定1=240 300 (A)，C02氣體純度99.98%，氣體流量L=18 20 (L/min)。由于大熔量焊接，母材大厚度板，為防止裂紋產(chǎn)生，需預(yù)熱施焊，預(yù)熱溫度100 150°C，焊后保溫緩冷。(4)消除焊接應(yīng)力常規(guī)去應(yīng)力手段選用進(jìn)爐中溫退火去應(yīng)力，我們選用無(wú)污染，低能量的振動(dòng)消除焊接應(yīng)力方式。(5)耐磨合金堆焊:
重錘主要在水下作業(yè)，工作層應(yīng)具備耐磨、可修復(fù)性，堆焊方式手工電弧堆焊，堆焊材料選用低氫鈉型藥皮碳化鎢堆焊焊條，焊條牌號(hào)D707碳化鎢堆焊焊條，采用碳鋼為焊芯的，依靠藥皮中碳化鎢合金過(guò)渡，堆焊金屬含鎢量4(Γ50%。適用堆焊耐巖石強(qiáng)烈磨損的機(jī)械零件，
堆焊金屬化學(xué)成分(％)
~Iff[Mn [Si [Fe
ΤΓ5-3.0 丨40.0-50.0 |<2.0丨<4丨余量
堆焊硬度:(焊后空冷)HRC ^ 62-65，堆焊層不允許剝離、脫落、掉塊現(xiàn)象，因此堆焊前需對(duì)堆焊部位預(yù)熱，打底，連續(xù)一次性堆焊完成的工藝。(6)焊縫質(zhì)量檢測(cè)、外觀形狀尺寸檢測(cè):
a、焊縫質(zhì)量是確保重錘使用不出現(xiàn)斷裂和變形的主要檢測(cè)環(huán)節(jié)。超大厚件，大熔量焊縫，檢測(cè)手段內(nèi)部質(zhì)量，超聲波檢測(cè)符合GB 11345-203-1989UT-1I級(jí)，表面質(zhì)量滲透檢測(cè)符合 GB/T1993-1I級(jí)。b、外觀形狀尺寸檢測(cè)，重錘主體其對(duì)稱(chēng)度要求±3mm，垂錘附體與主體的垂直度±2mm,兩對(duì)翼板的對(duì)稱(chēng)度±2mm。C、現(xiàn)場(chǎng)制作過(guò)程實(shí)行質(zhì)量跟蹤記錄，各道工序均按工序流程卡操作者簽字，做到關(guān)鍵環(huán)節(jié)有可追朔性。針對(duì)特殊地質(zhì)防滲墻鑿槽工程中，將重錘設(shè)計(jì)改進(jìn)為薄翼長(zhǎng)板體鋼結(jié)構(gòu)加高強(qiáng)合金，既滿(mǎn)足打擊巖層強(qiáng)度又防止重錘變形、折斷。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本 文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:包括重錘錘體(101)、翼板(102)以及重錘附體(103)，所述重錘錘體(101)為一個(gè)整鋼板，在其尾部加裝了兩對(duì)導(dǎo)向翼板(102)，能夠克服重錘在下落時(shí)從槽孔孔壁上傳出的亂流使重錘歪斜的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)定向擊打，保證了槽孔的質(zhì)量，四個(gè)翼板(102)與主體對(duì)稱(chēng)焊接，起導(dǎo)向作用； 所述重錘錘體(101)上部開(kāi)有用著鋼繩起吊的孔(101a)，重錘錘體(101)前面是兩處巖石碰撞破碎的凹形，在凹型處堆焊耐磨合金(105)，其目的在于增強(qiáng)耐磨性，所述重錘錘體(101)上焊有兩立板(106)，重錘錘體(101)焊接有重錘附體(103)，重錘錘體(101)上焊接有有擋板(104)，擋板(104)起到重錘破碎時(shí)不讓碎塊或未破碎石塊飛出，進(jìn)一步破碎巖石直到能提升。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:重錘錘體(101)上部開(kāi)有三個(gè)孔(101a)，所述孔(IOla)為Φ80。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:重錘主體(101)上開(kāi)有兩個(gè)長(zhǎng)方孔(101b)，用于垂直穿焊兩立板(106)，以便重錘十字方向破碎，長(zhǎng)方孔(IOlb)的開(kāi)制應(yīng)與中心對(duì)稱(chēng)，保證重錘下落的平衡性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:耐磨合金(105)厚50mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)特殊巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于:重錘錘體(101)、翼板(102)、重錘附體(103)、擋板(104)、立板(106)全部由低碳鋼材質(zhì)Q235A鋼材，鋼板厚度為60mm -180mm，平面聯(lián)接采用U形坡口，角焊為K形加強(qiáng)焊。
6.一種權(quán)利要求1所述針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘的焊接加工方法，其特征在于:包括如下操作； (1)構(gòu)件材料選擇:重錘各組件全部采用鋼板焊接而成，選用低碳結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度極別410 420 Mpa范疇.鋼板厚度為60mm-180mm,估選用Q235A優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼； (2)零件下料:通過(guò)大型火焰數(shù)控切割機(jī)，拆分繪制零件數(shù)控切割圖，從而達(dá)到零件精度外形尺寸； (3)焊接材料選用、焊接規(guī)范及焊接坡口制定； a、超大厚件焊接，焊接材料消耗大，焊接周期長(zhǎng)，熔敷金屬過(guò)多極易產(chǎn)生焊接氣孔、夾渣、未熔合、裂紋等缺陷，焊接材料首先保證與母材等強(qiáng)度極別的性能，其焊縫金屬具有相同母材的韌性、抗沖擊性、抗裂性和工藝可焊性，選用結(jié)構(gòu)鋼焊條手工電弧焊打底，焊條牌號(hào)J422 ;減少焊接應(yīng)力，提高焊接效率，控制焊接變形，填充層選用熔化極氣保焊，焊絲牌號(hào)ER50-6，相當(dāng)于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AWS:ER70S-6 ； b、焊接坡口制定，重錘附體與主體連接部位是關(guān)鍵部位，從減少熔敷金屬填充量降低因焊接應(yīng)力所造成的變形，選用單邊U型坡口，垂直相聯(lián)部位為K型角焊縫，焊角的高度為相鄰件鋼板最薄厚度； C、焊接規(guī)范，角焊、坡口焊根部焊條牌號(hào)J422，焊條直徑Φ3.2合理焊接電流，根部與母材熔合； 填充層焊絲牌號(hào)ER 50-6，直徑Φ 1.2 1.6，電流規(guī)定1=240 300A，C02氣體純度99.98%，氣體流量L=18 20L/min，由于大熔量焊接，母材大厚度板，為防止裂紋產(chǎn)生，需預(yù)熱施焊，預(yù)熱溫度100 150°c，焊后保溫緩冷；(4)消除焊接應(yīng)力:常規(guī)去應(yīng)力手段選用進(jìn)爐中溫退火去應(yīng)力，在此選用無(wú)污染，低能量的振動(dòng)消除焊接應(yīng)力方式； (5)耐磨合金堆焊: 重錘主要在水下作業(yè)，工作層應(yīng)具備耐磨、可修復(fù)性，堆焊方式手工電弧堆焊，堆焊材料選用低氫鈉型藥皮碳化鎢堆焊焊條，焊條牌號(hào)D707，碳化鎢堆焊焊條，采用碳鋼為焊芯的，依靠藥皮中碳化鎢合金過(guò)渡，堆焊金屬含鎢量4(Γ50%，適用堆焊耐巖石強(qiáng)烈磨損的機(jī)械零件， 堆焊硬度:焊后空冷HRC ^ 62-65，堆焊層不允許剝離、脫落、掉塊現(xiàn)象，因此堆焊前需對(duì)堆焊部位預(yù)熱，打底，連續(xù)一次性堆焊完成的工藝； (6)焊縫質(zhì)量檢測(cè)、外觀形狀尺寸檢測(cè): a、焊縫質(zhì)量是確保重錘使用不出現(xiàn)斷裂和變形的主要檢測(cè)環(huán)節(jié)， 超大厚件，大熔量焊縫，檢測(cè)手段內(nèi)部質(zhì)量，超聲波檢測(cè)符合GB11345-203-1989UT-1I級(jí)，表面質(zhì)量滲透檢測(cè)符合GB/T1993-1I級(jí)； b、外觀形狀尺寸檢測(cè)，重錘主體其對(duì)稱(chēng)度要求±3mm，垂錘附體與主體的垂直度±2mm,兩對(duì)翼板的對(duì)稱(chēng)度±2mm ； C、現(xiàn)場(chǎng)制作過(guò)程實(shí)行質(zhì)量跟蹤記錄，各道工序均按工序流程卡操作者簽字，做到有可追朔性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘的焊接加工方法，其特征在于:堆焊金屬化學(xué)成分(％):C:1.5-3.0, W:40.0-50.0，Mn:≤ 2.0，Si ≤ 4，余量 Fe。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種針對(duì)巖層開(kāi)鑿的重錘，其特征在于包括重錘錘體、翼板、重錘附體，所述重錘錘體為一個(gè)整鋼板，在其尾部加裝了兩對(duì)導(dǎo)向翼板，能夠克服重錘在下落時(shí)從槽孔孔壁上傳出的亂流使重錘歪斜的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)定向擊打，保證了槽孔的質(zhì)量，四個(gè)翼板與主體對(duì)稱(chēng)焊接，起導(dǎo)向作用；所述重錘錘體上部開(kāi)有用著鋼繩起吊的孔，重錘錘體前面是兩處巖石碰撞破碎的凹形，在凹型處堆焊耐磨合金，其目的在于增強(qiáng)耐磨性，所述重錘錘體上焊有兩立板，重錘錘體焊接有重錘附體，重錘錘體上焊接有有擋板，擋板起到重錘破碎時(shí)不讓碎塊或未破碎石塊飛出，進(jìn)一步破碎巖石直到能提升。保證了錘頭的強(qiáng)度，同時(shí)錘身采用特殊的設(shè)計(jì)保證了整個(gè)重錘在擊打時(shí)的塑形恢復(fù)。重錘擊打巖層時(shí)能夠起到定向擊打，從而提高了工作效率節(jié)省了工期。
文檔編號(hào)B23K9/173GK103225480SQ20131010279
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者劉如義 申請(qǐng)人:樂(lè)山天威機(jī)械制造有限公司