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一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒及其制備方法

文檔序號(hào):5324257閱讀:216來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒及其制備方法,屬于采掘機(jī)械金屬材料和巖土工程
研究技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種應(yīng)用在采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)上能夠截割煤層和巖層的截齒及其制 備方法。
背景技術(shù)
國(guó)內(nèi)外煤炭工業(yè)生產(chǎn),都廣泛應(yīng)用采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)開(kāi)采。在采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)上安裝 的不同規(guī)格、不同數(shù)量的截齒,是其不可缺少的易磨損零配件。截齒的圓柱形部分為齒柄, 圓錐形部分為齒頭,齒柄和齒頭合稱齒體,齒頭頂端焊接有硬質(zhì)合金頭,齒體和硬質(zhì)合金頭 構(gòu)成一個(gè)完整的截齒。截齒對(duì)齒體的硬度、沖擊韌性、抗彎強(qiáng)度、抗腐蝕性等具有很高的要 求,但對(duì)齒柄和齒頭的性能要求卻有著明顯的不同,齒柄要求具有一定的強(qiáng)度和韌性,齒頭 頂端要求具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨和耐腐蝕性?,F(xiàn)有齒體廣泛采用單一的鋼制成,這就 犧牲了齒頭頂端的高硬度、高耐磨和耐腐蝕性,從而在采掘工作中致使齒頭頂端很快磨損, 露出硬質(zhì)合金頭焊接部分,使硬質(zhì)合金頭失去包裹和依托而被甩出,導(dǎo)致截齒報(bào)廢。可見(jiàn)硬 質(zhì)合金頭是截齒非常重要的部分,只有提高齒頭頂端的耐磨性和抗沖擊性,才能保證硬質(zhì) 合金頭不會(huì)因?yàn)辇X頭頂端被磨損而甩出,最終充分發(fā)揮其最大效能,則截齒能達(dá)到最大壽 命。 目前國(guó)內(nèi)提高齒頭頂端的耐磨性和抗沖擊性有代表性的做法主要有三種。第一種 做法是齒頭頂端焊接有硬質(zhì)合金頭,齒頭頂端采用耐磨合金鋼,齒柄和齒頭其余部分采用 高強(qiáng)度合金鋼,耐磨合金鋼和高強(qiáng)度合金鋼分別經(jīng)過(guò)熱處理后,通過(guò)焊接和止口連接在一 起,然后再進(jìn)行低溫回火。截齒在工作時(shí)承受很大的沖擊力,焊縫和止口連接難以保證足夠 的抗彎強(qiáng)度,會(huì)造成齒頭頂端與齒體其余部分的分離;低溫回火處理雖然能夠消除連接處 的焊接應(yīng)力,但不能提高焊縫和止口連接的抗彎強(qiáng)度。第二種做法是齒頭頂端焊接有硬質(zhì) 合金頭,齒頭表面利用粉末冶金工藝焙燒有硬質(zhì)合金層,該層雖然有較好的耐磨性,但由于 截齒在工作時(shí),徑向受力大,會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力,齒頭和硬質(zhì)合金層強(qiáng)度差異較大而導(dǎo) 致其脫落,使硬質(zhì)合金頭失去保護(hù)。第三種做法是齒頭頂端不焊接硬質(zhì)合金頭,而是把齒 頭頂端制成尖形來(lái)代替硬質(zhì)合金頭,齒柄和齒頭使用同一種材料制成一體,在齒頭表面覆 蓋O. 5 1毫米的耐磨層并經(jīng)過(guò)熱處理。該層雖然有較高的硬度能夠抵抗磨損,但由于齒 頭和耐磨層在力學(xué)性質(zhì)方面存在較大差異,里軟外硬,耐磨層因抗沖擊性不足而剝落;另外 由于沒(méi)有硬質(zhì)合金頭,齒頭頂端單憑這一薄的耐磨層直接截割煤層和巖層根本不足以維持 較長(zhǎng)的使用壽命。 可見(jiàn)以上結(jié)構(gòu)的目的都在于提高截齒齒頭部分的硬度和耐磨性來(lái)保護(hù)硬質(zhì)合金 頭,但關(guān)鍵問(wèn)題在于這一增強(qiáng)部分與原齒體金屬材料由于性能差異較大存在明顯的界面, 兩種不同的金屬材料沒(méi)有過(guò)渡區(qū)域,在連接處沒(méi)有與齒體金屬材料真正熔為一體,在強(qiáng)烈 的沖擊下很容易斷裂或剝落,從而導(dǎo)致硬質(zhì)合金頭失去包裹和依托而被甩出,最終截齒報(bào) 廢。因此,設(shè)計(jì)科學(xué)合理的截齒結(jié)構(gòu)和制備工藝才能夠保證硬質(zhì)合金頭最大限度的發(fā)揮效能,這對(duì)于充分提高截齒的使用壽命具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒及其制備方法,目的在于解決上述技術(shù)問(wèn)題,提供 一種使用壽命長(zhǎng)、節(jié)省合金鋼材、降低采煤成本、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的應(yīng)用在采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)上的,由 兩種金屬構(gòu)成的截齒及其制備方法的技術(shù)方案。 本發(fā)明一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒,其特征在于截齒由齒體和硬質(zhì)合金頭組成,齒體 包括圓柱形齒柄2和圓錐形齒頭4,齒體由兩種金屬構(gòu)成,圓柱形齒柄2和圓錐形齒頭4下 端為中碳合金鋼,圓錐形齒頭4頂端為特制合金鋼,在圓錐形齒頭4頂端鉆有軸向圓孔,硬 質(zhì)合金頭9放入軸向圓孔內(nèi)通過(guò)銅焊接層17與圓錐形齒頭4焊接在一起,圓錐形齒頭底 3的直徑大于圓柱形齒柄2的直徑,其次沿其圓錐形齒頭4的圓錐面自上而下開(kāi)設(shè)環(huán)形槽, 環(huán)形槽的寬度均為7 9毫米,圓錐形齒頭4頂端向下第一個(gè)環(huán)形槽D8深度為5. 5 6. 0 毫米,其余環(huán)形槽深度隨齒頭圓錐形增大而加深到8 9毫米,相鄰兩環(huán)形槽之間有1. 5
2. 0毫米的隔層,距圓錐形齒頭底3距離最小的是環(huán)形槽A5,其距離不大于圓錐形齒頭4長(zhǎng) 度的二分之一,距硬質(zhì)合金頭9底面的距離為8 12毫米。 上述一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒,其特征在于所述的特制合金鋼將硬質(zhì)合金頭9的焊 接部分緊緊包圍,特制合金鋼的范圍大于硬質(zhì)合金頭9的焊接部分,并向硬質(zhì)合金頭9底面 延伸8 12毫米。 上述一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒,其特征在于所述的特制合金鋼為空淬鋼HRC55 60,其化學(xué)成份重量百分比為,C :0. 46 0. 58, Cr :4. 0 6. 0, W :6. 0 11. 0, Mo :2. 3
3. O,V :0. 6 1. 3,Si :0. 18 0. 20,Mn :0. 17 0. 19,Ni :0. 50 0. 60,S :0. 030 0. 035, P:0. 028 0. 030。
上述一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒的制備方法,其特征在于該方法的具體步驟為
1、按熔敷金屬化學(xué)成份重量百分比C :0. 46 0. 58, Cr :4. 0 6. 0, W :6. 0 11. 0, Mo :2. 3 3. 0, V :0. 6 1. 3, Si :0. 18 0. 20, Mn :0. 17 0. 19, Ni :0. 50 0. 60,
S :0. 030 0制作特制合金鋼焊條,在240 260。C烘干2. 0 2. 5小時(shí);
n、采用中碳合金鋼機(jī)加工成結(jié)構(gòu)為圓柱形齒柄2和圓錐形齒頭4構(gòu)成的齒體;
111、在上述II得到的齒體的圓錐形齒頭4頂端向下開(kāi)若干環(huán)形槽, 一般為3 5 個(gè)環(huán)形槽,環(huán)形槽的凈寬為7 9毫米,兩相鄰環(huán)形槽之間的隔層為1. 5 2. 0毫米,圓錐 形齒頭4頂端向下第一個(gè)環(huán)形槽深度為5. 5 6. 0毫米,其余環(huán)形槽深隨齒頭圓錐形增大 而加深到8 9毫米,開(kāi)設(shè)環(huán)形槽的范圍大于硬質(zhì)合金頭9的底面8 12毫米,圓錐形齒 頭4頂端向下最后一個(gè)環(huán)形槽A 5距圓錐形齒頭底3的距離不大于圓錐形齒頭4長(zhǎng)的二分 之一 ; IV、在上述III得到的齒體在溫度350 40(TC中預(yù)熱1. 0 1. 5小時(shí),然后用上 述I特制合金鋼焊條堆焊飽滿環(huán)形槽,由于隔層很薄,齒頭頂端形成完整的上述特制合金 鋼,特制合金鋼和中碳合金鋼共同構(gòu)成了雙金屬結(jié)構(gòu)的齒體; V、將上述IV得到的雙金屬結(jié)構(gòu)的齒體用140 16(TC去應(yīng)力回火2. 0 2. 5小 時(shí); VI、按照常規(guī)方法對(duì)上述V得到的雙金屬結(jié)構(gòu)的齒體進(jìn)行研磨精加工;
VII、在上述VI得到的雙金屬結(jié)構(gòu)的齒體的圓錐形齒頭4頂端鉆一個(gè)軸向圓孔,將 銅焊片和焊劑放入圓孔內(nèi),然后把圓錐形齒頭4頂端和硬質(zhì)合金頭9置于超音頻感應(yīng)圈內(nèi) 加熱至950 1050°C,硬質(zhì)合金頭9即通過(guò)銅焊接層17與圓錐形齒頭4焊接在一起。
本發(fā)明一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒及其制備方法,其優(yōu)點(diǎn)在于 ①本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎,通過(guò)開(kāi)設(shè)環(huán)形槽利用特制合金鋼焊條堆焊形成特制合金鋼, 由于堆焊時(shí)產(chǎn)生的高溫在特制合金鋼和中碳合金鋼的結(jié)合部位形成了兩種鋼的混合區(qū)域 即過(guò)渡段,盡管是兩種硬度不同的合金鋼但卻沒(méi)有明顯的界面,過(guò)渡段的化學(xué)成份沒(méi)有雙 金屬那樣明顯,而是介于兩種鋼之間,性能也介于兩種鋼之間,具有很好的硬度和韌性,有 機(jī)地融合為一個(gè)整體,滿足特制合金鋼和中碳合金鋼的結(jié)合強(qiáng)度,經(jīng)過(guò)去應(yīng)力回火處理后, 極大提高了齒頭頂端的耐磨性和抗沖擊性。 ②本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理,特制合金鋼的范圍大于硬質(zhì)合金頭的焊接部分,焊接硬質(zhì)合 金頭的軸向圓孔與特制合金鋼相接,特制合金鋼通過(guò)銅焊接層與硬質(zhì)合金頭牢固地焊接在 一起,特制合金鋼無(wú)論從軸向還是徑向都將硬質(zhì)合金頭緊密包裹,這樣就通過(guò)提高齒頭頂 端的耐磨性來(lái)保證硬質(zhì)合金頭充分發(fā)揮工作效能,不會(huì)因?yàn)辇X頭頂端的過(guò)早磨損而使硬質(zhì) 合金頭被甩出,極大地提高了截齒的使用壽命。 ③本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng),特制合金鋼由于其特殊的化學(xué)成份使其具有較好的抗酸、堿、 鹽等介質(zhì)腐蝕的能力。 ④工業(yè)試驗(yàn)證明,雙金屬結(jié)構(gòu)截齒具有很好的強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性,適用于各 種煤層和中硬巖層的掘進(jìn)和開(kāi)采,使用壽命比國(guó)產(chǎn)截齒提高了 20 30倍,與進(jìn)口截齒接 近,可以為國(guó)家節(jié)約大量合金鋼材。 ⑤由于使用壽命的延長(zhǎng),大大減小了維修及更換次數(shù)的時(shí)間,從而提高了 15 20 倍的采煤效率。 ⑥采煤效率的提高,降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)時(shí)間,降低了采煤成本。


圖1是本發(fā)明截齒的外形圖 圖2是本發(fā)明的截齒剖視圖 上述圖中 1——彈性卡圈 4——圓錐形齒頭 7——環(huán)形槽C 10——隔層i 13——特制合金鋼I
2— 5— 8-
16——特制合金鋼IV
11-14-17-
-圓柱形齒柄 -環(huán)形槽A -環(huán)形槽D 一隔層ii 一特制合金鋼II 一銅焊接層
3——圓錐形齒頭底 6——環(huán)形槽B
9——硬質(zhì)合金頭
12——隔層iii
15——特制合金鋼III
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖詳細(xì)說(shuō)明本截齒的具體實(shí)施方式
,但本截齒的具體實(shí)施 方式不局限于下述的實(shí)施例。圖1與圖2描述的為雙金屬結(jié)構(gòu)截齒,是通過(guò)以下具體步驟 實(shí)現(xiàn)的
實(shí)施方式一 1、按熔敷金屬化學(xué)成份重量百分比C :0. 46, Cr :4. 0, W :6. 0, Mo :2. 3, V :0. 6, Si : 0. 18, Mn :0. 17, Ni :0. 50, S :0. 030, P :0. 028制作特制合金鋼焊條,在240。C烘干2. 5小時(shí);
n、采用中碳合金鋼機(jī)加工成結(jié)構(gòu)為圓柱形齒柄2和圓錐形齒頭4構(gòu)成的齒體;
111、在上述II得到的齒體的圓錐形齒頭4頂端向下開(kāi)3個(gè)環(huán)形槽,環(huán)形槽的凈寬 為7毫米,兩相鄰環(huán)形槽之間的隔層為1. 5毫米,圓錐形齒頭4頂端向下第一個(gè)環(huán)形槽深度 為5. 5毫米,其余環(huán)形槽深隨齒頭圓錐形增大而加深到8毫米,開(kāi)設(shè)環(huán)形槽的范圍大于硬質(zhì) 合金頭9的底面8毫米,圓錐形齒頭4頂端向下最后一個(gè)環(huán)形槽A 5距圓錐形齒頭底3的 距離不大于圓錐形齒頭4長(zhǎng)的二分之一; IV、將上述III得到的齒體在溫度35(TC中預(yù)熱1. 5小時(shí),然后用上述I特制合金 鋼焊條堆焊飽滿環(huán)形槽,由于隔層很薄,齒頭頂端形成完整的上述特制合金鋼,特制合金鋼 和中碳合金鋼共同構(gòu)成了雙金屬結(jié)構(gòu)截齒的齒體; V、將上述IV得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體用14(TC去應(yīng)力回火2. 5小時(shí); VI、按照常規(guī)方法對(duì)上述V得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體進(jìn)行研磨精加工; VII、在上述VI得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體的圓錐形齒頭4頂端鉆一個(gè)軸向圓孔,將銅
焊片和焊劑放入圓孔內(nèi),然后把圓錐形齒頭4頂端和硬質(zhì)合金頭9置于超音頻感應(yīng)圈內(nèi)加
熱至950°C,硬質(zhì)合金頭9即通過(guò)銅焊接層17與圓錐形齒頭4焊接在一起。
實(shí)施方式二 1、按熔敷金屬化學(xué)成份重量百分比C :0. 52, Cr :5. 0, W :8. 5, Mo :2. 65, V :0. 95, Si :0. 19, Mn :0. 18, Ni :0. 55, S :0. 0325, P :0. 029制作特制合金鋼焊條,在250。C烘干2. 25 小時(shí); II采用中碳合金鋼機(jī)加工成結(jié)構(gòu)為圓柱形齒柄2和圓錐形齒頭4構(gòu)成的齒體;
ni、在上述II得到的齒體的圓錐形齒頭4頂端向下開(kāi)4個(gè)環(huán)形槽,環(huán)形槽的凈寬 為8毫米,兩相鄰環(huán)形槽之間的隔層為1. 75毫米,圓錐形齒頭4頂端向下第一個(gè)環(huán)形槽深 度為5. 75毫米,其余環(huán)形槽深隨齒頭圓錐形增大而加深到8. 5毫米,開(kāi)設(shè)環(huán)形槽的范圍大 于硬質(zhì)合金頭9的底面10毫米,圓錐形齒頭4頂端向下最后一個(gè)環(huán)形槽A 5距圓錐形齒頭 底3的距離不大于圓錐形齒頭4長(zhǎng)的二分之一; IV、將上述III得到的齒體在溫度375t:中預(yù)熱1. 25小時(shí),然后用上述I特制合金 鋼焊條堆焊飽滿環(huán)形槽,由于隔層很薄,齒頭頂端形成完整的上述特制合金鋼,特制合金鋼 和中碳合金鋼共同構(gòu)成了雙金屬結(jié)構(gòu)截齒的齒體; V、將上述IV得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體用15(TC去應(yīng)力回火2. 25小時(shí); VI、按照常規(guī)方法對(duì)上述V得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體進(jìn)行研磨精加工; VII、在上述VI得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體的圓錐形齒頭4頂端鉆一個(gè)軸向圓孔,將銅
焊片和焊劑放入圓孔內(nèi),然后把圓錐形齒頭4頂端和硬質(zhì)合金頭9置于超音頻感應(yīng)圈內(nèi)加
熱至100(TC,硬質(zhì)合金頭9即通過(guò)銅焊接層17與圓錐形齒頭4焊接在一起。 實(shí)施方式三 1、按熔敷金屬化學(xué)成份重量百分比C :0. 58, Cr :6. 0, W :11. O,Mo :3. 0, V :1. 3, Si :
0. 20, Mn :0. 19, Ni :0. 60, S :0. 035, P :0. 030制作特制合金鋼焊條,在260。C烘干2. 0小時(shí);
n、采用中碳合金鋼機(jī)加工成結(jié)構(gòu)為圓柱形齒柄2和圓錐形齒頭4構(gòu)成的齒體;
111、在上述II得到的齒體的圓錐形齒頭4頂端向下開(kāi)5個(gè)環(huán)形槽,環(huán)形槽的凈寬 為9毫米,兩相鄰環(huán)形槽之間的隔層為2. 0毫米,圓錐形齒頭4頂端向下第一個(gè)環(huán)形槽深度 為6. 0毫米,其余環(huán)形槽深隨齒頭圓錐形增大而加深到9毫米,開(kāi)設(shè)環(huán)形槽的范圍大于硬質(zhì) 合金頭9的底面12毫米,圓錐形齒頭4頂端向下最后一個(gè)環(huán)形槽A 5距圓錐形齒頭底3的 距離不大于圓錐形齒頭4長(zhǎng)的二分之一; IV、將上述III得到的齒體在溫度40(TC中預(yù)熱1. 0小時(shí),然后用上述I特制合金 鋼焊條堆焊飽滿環(huán)形槽,由于隔層很薄,齒頭頂端形成完整的上述特制合金鋼,特制合金鋼 和中碳合金鋼共同構(gòu)成了雙金屬結(jié)構(gòu)截齒的齒體; V、將上述IV得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體用16(TC去應(yīng)力回火2. 0小時(shí); VI、按照常規(guī)方法對(duì)上述V得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體進(jìn)行研磨精加工; VII、在上述VI得到的雙金屬結(jié)構(gòu)齒體的圓錐形齒頭4頂端鉆一個(gè)軸向圓孔,將銅
焊片和焊劑放入圓孔內(nèi),然后把圓錐形齒頭4頂端和硬質(zhì)合金頭9置于超音頻感應(yīng)圈內(nèi)加
熱至105(TC,硬質(zhì)合金頭9即通過(guò)銅焊接層17與圓錐形齒頭4焊接在一起。 以上實(shí)施方式齒柄2的直徑為35毫米,齒柄2的長(zhǎng)度為94毫米,齒頭底3的直徑
為55毫米,齒頭4的頂端直徑31毫米,齒頭4的長(zhǎng)度為90毫米,硬質(zhì)合金頭9的直徑為18毫米。
權(quán)利要求
一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒,其特征在于截齒由齒體和硬質(zhì)合金頭組成,齒體包括圓柱形齒柄(2)和圓錐形齒頭(4),齒體由兩種金屬構(gòu)成,圓柱形齒柄(2)和圓錐形齒頭(4)下端為中碳合金鋼,圓錐形齒頭(4)頂端為特制合金鋼,在圓錐形齒頭(4)頂端鉆有軸向圓孔,硬質(zhì)合金頭(9)放入軸向圓孔內(nèi)通過(guò)銅焊接層(17)與圓錐形齒頭(4)焊接在一起,圓錐形齒頭底(3)的直徑大于圓柱形齒柄(2)的直徑,其次沿其圓錐形齒頭(4)的圓錐面自上而下開(kāi)設(shè)環(huán)形槽,環(huán)形槽的寬度均為7~9毫米,圓錐形齒頭(4)頂端向下第一個(gè)環(huán)形槽D(8)深度為5.5~6.0毫米,其余環(huán)形槽深度隨齒頭圓錐形增大而加深到8~9毫米,相鄰兩環(huán)形槽之間有1.5~2.0毫米的隔層,距圓錐形齒頭底(3)距離最小的是環(huán)形槽A(5),其距離不大于圓錐形齒頭(4)長(zhǎng)度的二分之一,距硬質(zhì)合金頭(9)底面的距離為8~12毫米。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒,其特征在于所述的特制合金鋼將硬 質(zhì)合金頭(9)的焊接部分緊緊包圍,特制合金鋼的范圍大于硬質(zhì)合金頭(9)的焊接部分,并 向硬質(zhì)合金頭(9)底面延伸8 12毫米。
3. 按照權(quán)利要求1所述的一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒,其特征在于所述的特制合金鋼為 空淬鋼HRC55 60,其化學(xué)成份重量百分比為,C :0. 46 0. 58, Cr :4. 0 6. 0, W :6. 0 11. 0, Mo :2. 3 3. 0, V :0. 6 1. 3, Si :0. 18 0. 20, Mn :0. 17 0. 19, Ni :0. 50 0. 60, S :0. 030 0. 035, P :0. 028 0. 030。
4. 權(quán)利要求1所述的一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒的制備方法,其特征在于該方法的具體 步驟為工、按熔敷金屬化學(xué)成份重量百分比C :0. 46 0. 58, Cr :4. 0 6. 0, W :6. 0 11. O,Mo : 2. 3 3. O,V :0. 6 1. 3,Si :0. 18 0. 20,Mn :0. 17 0. 19,Ni :0. 50 0. 60,S :0. 030 0. 035, P :0. 028 0. 030制作特制合金鋼焊條,在240 260。C烘干2. 0 2. 5小時(shí); n、采用中碳合金鋼機(jī)加工成結(jié)構(gòu)為圓柱形齒柄(2)和圓錐形齒頭(4)構(gòu)成的齒體; ni、在上述II得到的齒體的圓錐形齒頭(4)頂端向下開(kāi)若干環(huán)形槽,一般為3 5個(gè) 環(huán)形槽,環(huán)形槽的凈寬為7 9毫米,兩相鄰環(huán)形槽之間的隔層為1. 5 2. 0毫米,圓錐形 齒頭(4)頂端向下第一個(gè)環(huán)形槽D(8)深度為5.5 [6.0毫米,其余環(huán)形槽深隨齒頭圓錐形 增大而加深到8 9毫米,開(kāi)設(shè)環(huán)形槽的范圍大于硬質(zhì)合金頭(9)的底面8 12毫米,圓 錐形齒頭(4)頂端向下最后一個(gè)環(huán)形槽A(5)距圓錐形齒頭底(3)的距離不大于圓錐形齒 頭(4)長(zhǎng)的二分之一 ;IV、 將上述III得到的齒體在溫度350 400。C中預(yù)熱1. 0 1. 5小時(shí),然后用上述I 特制合金鋼焊條堆焊飽滿環(huán)形槽,由于隔層很薄,圓錐形齒頭(4)頂端形成完整的上述特 制合金鋼,特制合金鋼和中碳合金鋼共同構(gòu)成了雙金屬結(jié)構(gòu)的齒體;V、 將上述IV得到的雙金屬結(jié)構(gòu)的齒體用140 16(TC去應(yīng)力回火2. 0 2. 5小時(shí);VI、 按照常規(guī)方法對(duì)上述V得到的雙金屬結(jié)構(gòu)的齒體進(jìn)行研磨精加工;VII、 在上述VI得到的雙金屬結(jié)構(gòu)的齒體的圓錐形齒頭(4)頂端鉆一個(gè)軸向圓孔,將銅 焊片和焊劑放入圓孔內(nèi),然后把圓錐形齒頭(4)頂端和硬質(zhì)合金頭(9)置于超音頻感應(yīng)圈 內(nèi)加熱至950 105(TC,硬質(zhì)合金頭(9)即通過(guò)銅焊接層(17)與圓錐形齒頭(4)焊接在一 起。
全文摘要
一種雙金屬結(jié)構(gòu)的截齒及其制備方法,屬于采掘機(jī)械金屬材料和巖土工程研究技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種應(yīng)用在采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)上能夠截割煤層和巖層的截齒及其制備方法,其特征在于齒體由兩種金屬構(gòu)成,在截齒最易磨損的齒頭頂端采用了特制合金鋼,在不易磨損的齒柄和齒頭下端采用中碳合金鋼。在齒頭頂端向下有若干環(huán)形槽,兩相鄰環(huán)形槽之間有隔層,環(huán)形槽內(nèi)用特制合金鋼焊條堆焊飽滿,由于隔層很薄,齒頭頂端形成完整的耐磨特制合金鋼。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎、實(shí)用性強(qiáng)、制造方便、堅(jiān)硬耐磨、抗沖擊、抗腐蝕性能好,工業(yè)試驗(yàn)證明使用壽命比國(guó)產(chǎn)截齒提高了20~30倍,可以為國(guó)家節(jié)約大量合金鋼材,并降低采煤成本。
文檔編號(hào)E21C35/18GK101787887SQ20101003338
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者李新華, 董曉強(qiáng) 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué);太原華模研究所
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