[發(fā)明專利]孕鑲金剛石復(fù)合片強(qiáng)耐磨截齒及其制作工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810231596.0
• 申請(qǐng)日: 2008-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101446199A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紹和;謝曉紅;王佳亮;方海江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司;中南大學(xué)
• 主分類號(hào): E21C35/183
• 分類號(hào): E21C35/183;E21B10/46;B22F3/14;B22F3/24
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 徐皂蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采煤、采礦、鉆井設(shè)備用的截齒，尤其涉及一種孕鑲金剛石復(fù)合片強(qiáng)耐磨截齒及其制作工藝。

背景技術(shù)

常規(guī)的截齒指在齒頭部位焊上硬質(zhì)合金齒尖，截齒鋼體齒身由特殊鋼(如30CrMnTi、30CrMnSi等)制成。由于截齒鋼體齒身的材料硬度大大低于硬質(zhì)合金齒頭，易于磨損，所以常出現(xiàn)硬質(zhì)合金齒頭突出、脫落、脫焊并在切削過(guò)程中與鋼體齒身折斷等現(xiàn)象，造成截齒使用壽命較低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種孕鑲金剛石復(fù)合片強(qiáng)耐磨截齒，能提高截齒的工作效率和使用壽命。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的孕鑲金剛石復(fù)合片強(qiáng)耐磨截齒，包括鋼體齒身和齒頭，還包括復(fù)合片齒尖，所述的復(fù)合片齒尖通過(guò)釬焊焊接在齒頭中部；所述的鋼體齒身和所述的齒頭直接通過(guò)粉末冶金的方法，利用熱壓工藝燒結(jié)成為一體；所述齒頭的原料包括胎體粉末和超硬磨料；所述胎體粉末含鈷粉、鎳粉、鐵粉、銅粉、錳粉、錫粉、鉻粉和碳化鎢粉末，所述胎體粉末顆粒直徑不大于0.074mm，其中，鈷粉、鎳粉、鐵粉、錳粉和鉻粉五種金屬粉的總重量占胎體粉末總重量的10％～60％，銅粉和錫粉的總重量占胎體粉末總重量的10％～40％，碳化鎢粉末重量占胎體粉末總重量的20％～80％；所述超硬磨料采用金剛石，金剛石顆粒度為0.42mm～0.074mm，金剛石的體積占所述齒頭體積的比例為5％～50％。

進(jìn)一步，采用鈷、鎳、鐵、錳和鉻的預(yù)合金粉末代替全部或者部分所述鈷粉、鎳粉、鐵粉、錳粉和鉻粉五種金屬粉；采用銅和錫的預(yù)合金粉末代替全部或者部分銅粉和錫粉；采用碳化二鎢粉末代替全部或者部分碳化鎢粉末。

本發(fā)明的另一目的是提供所述孕鑲金剛石復(fù)合片強(qiáng)耐磨截齒的制作工藝，包括以下步驟：

a、胎體粉末混料

b、工作層料配混

c、熱壓燒結(jié)成型

d、噴砂

e、釬焊

a、b、c、d、e步驟依次進(jìn)行。

進(jìn)一步，在a步驟中，按配方取胎體粉末原料，然后采用球磨混料機(jī)混料，對(duì)混好后的胎體粉料干燥密封保存；在b步驟中，按配方取超硬磨料和a步驟混好胎體粉末，按胎體粉末質(zhì)量總量的1％～2％稱取潤(rùn)濕劑，潤(rùn)濕劑采用甘油、石蠟、機(jī)油和酒精中的一種或者兩種以上混合物，將超硬磨料、胎體粉末和潤(rùn)濕劑混合均勻；在c步驟中，先將模具和鋼體齒身裝配，然后將經(jīng)過(guò)b步驟的超硬磨料和胎體粉末的混合料裝入模具并送入壓力機(jī)預(yù)壓，接著通電熱壓，最后進(jìn)行保溫保壓，其中通電熱壓時(shí)壓力要達(dá)到2～5MPa，燒結(jié)溫度要達(dá)到900～1100℃，保溫保壓階段保持壓力2～5Mpa和燒結(jié)溫度900～1100℃的時(shí)間為5～10分鐘；熱壓成型后齒頭中部形成空缺；在d步驟中，在噴砂機(jī)上對(duì)熱壓成型的齒頭的外側(cè)面進(jìn)行噴砂；在e步驟中，將復(fù)合片齒尖裝配進(jìn)齒頭中部空缺位置，裝配間隙為0.01～0.1mm，用液態(tài)釬料潤(rùn)濕復(fù)合片裝配間隙。

進(jìn)一步，在a步驟中，先將符合配方的胎體粉末原料用手工在器皿中攪拌，然后在用球磨混料機(jī)混料；用球磨混料機(jī)混料時(shí)，依據(jù)胎體粉末原料和混料球的總體積為球罐容積的50％～70％選擇球磨機(jī)，按照胎體粉末原料質(zhì)量和混料球質(zhì)量比為1:1～1.5的比例稱取球，混料球采用硬質(zhì)合金球，并選取大小不同的球徑混合搭配使用，混料機(jī)轉(zhuǎn)速選擇為每分鐘30～100轉(zhuǎn)，混料時(shí)間1～4小時(shí)；最后停機(jī)，將混合后的胎體粉末和球過(guò)篩分開(kāi)。

進(jìn)一步，在步驟b中，采用混料機(jī)將超硬磨料、胎體粉末和潤(rùn)濕劑混合均勻，具體包括以下步驟：

第一步：將稱量好的胎體粉末倒入混料機(jī)料筒，攤平，在料中間壓出一凹坑；

第二步：把超硬磨料倒入凹坑中，再把潤(rùn)濕劑倒在超硬磨料中，使超硬磨料全部濕潤(rùn)；

第三步：手工反復(fù)攪拌超硬材料和胎體粉末，倒出過(guò)篩后，再倒回混料機(jī)料筒中；

第四步：往混料機(jī)料筒內(nèi)放入長(zhǎng)度為200mm左右的鋼鏈3～4根，蓋好混料機(jī)料筒蓋，開(kāi)機(jī)混料，混料時(shí)間為30～60分鐘，混料機(jī)的轉(zhuǎn)速每分鐘40～100轉(zhuǎn)；

第五步：停機(jī)檢測(cè)，目測(cè)粉料有無(wú)色斑、結(jié)團(tuán)，混料是否均勻。

本發(fā)明的有益效果是：