專利名稱：一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體。
背景技術：
打樁機械裝備是土石方工程施工的主要機械之一，能在堅實的土壤和爆破后的巖石中進行鉆孔作業(yè)，在建筑工程施工中得到廣泛的應用。打樁機鉆頭的功能是在地表形成孔槽，工作對象是巖土，而巖土經(jīng)過地表層構造運動、自然界的機械和化學的作用，結構、 粒度、孔隙率、膠結狀況、抗壓強度等發(fā)生了復雜的變化，加上我國幅原遼闊，所以打樁機鉆頭的工作對象是特別復雜的。歸納起來有以下幾類。按巖性分(常見)為泥頁巖、砂巖、灰?guī)r、花崗巖等；按成因分巖漿巖、沉積巖、變質巖；按力學特性分為堅固、塑性和松散。打樁機鉆頭質量的優(yōu)劣就直接影響到工程的進度和成本。打樁機鉆頭在工作時依靠高速旋產(chǎn)生的沖擊轉鉆開上述巖土。打樁機鉆頭由鉆頭體與鉆頭體上鑲嵌的硬質合金片組成。其中硬質合金片的主要目的在于提高鉆頭的耐磨性，而鉆頭所承受的載荷基本上作用于鉆頭體。因此，提高鉆頭體的綜合力學性能，就有利于延長鉆頭的使用壽命，從而節(jié)省鉆頭材料，縮短生產(chǎn)時間，提高經(jīng)濟效益。目前，鉆頭體材料以40Cr為主，并進行調質處理，由于調質處理后鉆頭體的韌性足夠高，但硬度并不高，常常因為表面產(chǎn)生磨粒磨損而失效。

實用新型內容針對上述問題，本實用新型采用表面強化的方法，提供一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體。使用固體激光器發(fā)出的激光以90 100°C /S加熱速度作用在打樁機鉆頭體表層，使其溫度迅速上升至相變點以上，并通過基體的熱傳導以100°C左右的冷卻速度實現(xiàn)自冷淬火，從而獲得一層硬化層厚度為0. 40 0. 50mm的淬硬層組織。本實用新型提供的一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體，上述打樁機鉆體頭表面具有一層經(jīng)激光相變而形成的硬化層。上述硬化層的厚度為0. 40 0. 50mm,硬化層的顯微組織為細小的隱晶馬氏體。本實用新型的技術方案是如下制備方法實現(xiàn)的1)將上述鉆頭體進行清洗除油，黑化后置于激光淬火設備的載物臺，并使之固定。2)在激光淬火設備控制面板上設定工藝參數(shù)。3)開始掃描至鉆頭體表面全部掃過為止。4)待鉆頭體冷卻后取下，隨后進行輕微拋光。本實用新型的有益效果是經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體表面獲得了一層 0. 40 0. 50mm的淬硬層組織，這層組織為細小隱晶馬氏體，硬度比未經(jīng)激光硬化的同種材料高20 30%，明顯的提高了鉆頭體的抗磨粒磨損性能，從而使打樁機鉆頭體的使用壽命提高2以上倍。
圖1是本實用新型一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體的示意圖。圖2是本實用新型一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體的剖視圖。其中1為硬化層。
具體實施方式
本實用新型的一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體的表面具有一層經(jīng)激光相變而形成的硬化層。上述硬化層的厚度為0. 40 0. 50mm,硬化層的顯微組織為細小的隱晶馬氏體。本實用新型的一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體具體制備方法如下1.所用的設備為LWS-700型YAG固體激光器，設備輸出功率為700W，電流密度 260A，脈寬 2. 0 μ S，頻率 20 25Hz。2.激光相變硬化的工藝參數(shù)為光斑直接3. 8mm，掃描速度8 lOmm/s，搭接寬度 0. 6mm。3.打樁機鉆頭體4340號鋼，材料成份(重量百分比)C :0. 38 0. 43%，Si 0. 15 0. 35%，Mn :0. 60 0. 80%，P 彡 0. 035%S ^ 0. 040%，Cr 彡 0. 70 0. 90%，Ni 彡 1. 65 2. 0%，Mo 0. 20 0. 30mm
，其余為Fe。4.激光加熱掃描在打樁機鉆頭體外表面進行，處理后的所獲得的硬化層深度為 0. 40 0. 50mm。顯微組織為細小的隱晶馬氏體。
權利要求1.一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體，其特征在于上述打樁機鉆體頭表面具有一層經(jīng)激光相變而形成的硬化層。
2.根據(jù)權利要求1所述的打樁機鉆頭體，其特征在于上述硬化層的厚度為0.40 0. 50mmo
專利摘要本實用新型公開了一種經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體，該種打樁機鉆頭體的材質為4340號鋼；采用固體激光器產(chǎn)生的激光以90～100℃/s加熱速度作用在打樁機鉆頭體表層，使其溫度迅速上升至相變點以上，并通過打樁機鉆頭體自身的熱傳導以100℃/s左右的冷卻速度實現(xiàn)自冷淬火，從而獲得一層硬化層深度為0.40～0.50mm細化的淬硬層組織，經(jīng)激光相變強化的打樁機鉆頭體表面的淬硬層組織，其硬度比未經(jīng)激光處理的高20％～30％，大幅提高了鉆頭體的抗磨粒磨損性能，從而使打樁機鉆頭體的使用壽命提高2以上倍。
文檔編號C21D9/22GK202226879SQ201120334508
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權日2011年9月7日
發(fā)明者丘建明 申請人:深圳市先力得熱處理有限公司