[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于密閉帶壓空間切割的藥芯切割絲

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410138012.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103909357A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣建敏;王楠;何峰;李小崗;王百泉;賀定勇;周正;王曾潔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué);中鐵隧道集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K35/22
• 分類(lèi)號(hào): B23K35/22;B23K35/368;B23K35/40
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接與切割材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種藥芯切割絲，更具體地說(shuō)，涉及一種用于密閉帶壓空間切割的藥芯切割絲及其制備方法。

背景技術(shù)

地鐵盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)時(shí)，有可能會(huì)遇到鋼管或鋼板等擋道，使盾構(gòu)機(jī)動(dòng)彈不了。這時(shí)需要進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)土艙人工割除鋼管或鋼板等障礙物。由于盾構(gòu)機(jī)前方為大量石、土等，在土艙切割過(guò)程中需要加壓，防止石、土等進(jìn)入艙內(nèi)，土艙中壓強(qiáng)相當(dāng)于水下40-50米深的壓強(qiáng)，并且土艙是一個(gè)密閉的空間。

目前常用碳弧氣割的方法割除盾構(gòu)機(jī)前障礙物。但是在碳極電弧產(chǎn)生過(guò)程中，伴隨著碳棒的燒損，會(huì)產(chǎn)生CO₂，在密閉空間內(nèi)產(chǎn)生的CO₂，會(huì)對(duì)作業(yè)人員的身體健康產(chǎn)生不良影響，同時(shí)當(dāng)O₂消耗，CO₂濃度增大到一定程度時(shí)，必須對(duì)土艙內(nèi)氣氛進(jìn)行處理，并更換作業(yè)人員。由于土艙中壓力太大，作業(yè)人員進(jìn)入土艙進(jìn)行切割前，需要在一個(gè)中間艙通過(guò)逐漸加壓到土艙中壓力以適應(yīng)土艙中環(huán)境，此過(guò)程一般耗時(shí)6小時(shí)，所以更換工作人員會(huì)極大地降低工作效率，增加成本。

專(zhuān)利CN201010536018提供了一種手工快速切割材料，該切割材料由外部的切割管材和內(nèi)部的多跟切割絲材組成的中空管狀結(jié)構(gòu)組成，其中所述切割管材是采用鍛壓工藝制備而成的鋼管，鋼管內(nèi)外采用電鍍工藝各鍍有0.1mm厚的鍍銅層；所述切割絲材長(zhǎng)度與切割管材相同，由外皮和粉芯組成，所述外皮為低碳08F鋼帶；所述粉芯以重量百分比計(jì)，組成為CuO粉2～8％，稀土鈰0.4～2％，余量為鐵粉。但是CuO和Fe在氧氣中燃燒放出的熱量不夠，導(dǎo)致切割效率低，并且該切割材料有生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本較高等缺點(diǎn)。

專(zhuān)利CN102699556公開(kāi)了一種切割材料，該切割材料由外部的切割管材和內(nèi)部的多根切割絲材組成，切割管外側(cè)有一層絕緣層；切割絲材由外皮和粉芯組成，所述外皮為鋁帶，所述粉芯一重量百分比記，組成為Fe₂O₃：5～25%，余量為Al粉，其中：所述Fe₂O₃粒度為-80～200目，鋁粉粒度為-80～200目；所述絕緣層是纏繞在切割管材外側(cè)的聚乙烯膠帶層或涂敷在切割管材外側(cè)的環(huán)氧樹(shù)脂層。該切割材料外皮為鋁帶，成本較高，并且生產(chǎn)工藝復(fù)雜。

本發(fā)明以鋁熱反應(yīng)為基礎(chǔ)，利用電弧引燃鋁熱劑，放出大量的熱從而實(shí)現(xiàn)切割，切割槍中帶有小孔用來(lái)通氧氣流，將金屬氧化，借助氣流的作用力吹落氧化渣，從而形成割口，使被切割材料分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決和克服密閉帶壓空間切割中現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題和缺陷，以實(shí)現(xiàn)在密閉帶壓空間中對(duì)金屬進(jìn)行快速切割，并且不產(chǎn)生CO₂，而提供一種用于密閉帶壓空間切割的藥芯切割絲及其制備方法。

為了達(dá)到上述目的，發(fā)明的藥芯切割絲外皮為低碳鋼帶，粉芯由各種藥粉組成。利用電弧引燃鋁熱合金，鋁熱反應(yīng)釋放的高熱量用來(lái)加熱和融化被切割金屬；利用切割槍中小孔通氧氣流，將金屬氧化，借助氣流的作用力吹落氧化渣，從而形成割口；通過(guò)添加適量的穩(wěn)弧劑，提高電弧的燃燒穩(wěn)定性，使切割能連續(xù)進(jìn)行；通過(guò)添加稀土鈰可以提高切割材料的燃燒效率，當(dāng)稀土鈰超過(guò)一定量時(shí)，對(duì)燃燒效率的提高基本不變，并且考慮到稀土的價(jià)格昂貴和成本問(wèn)題，稀土鈰的含量為0.6～2.4%。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

一種用于密閉帶壓空間切割的藥芯切割絲，由外皮和藥芯組成，其特征是，所述外皮為低碳鋼帶，所述藥芯按質(zhì)量百分比計(jì)，組成為Fe₃O₄：8～26%，NiO:5～14%,鉀水玻璃:0.1～2.5%,稀土鈰：0.6～2.4%，余量Al粉。所述藥粉的粒徑為過(guò)100目篩。

所述的外皮低碳鋼帶，厚度為0.4～0.6mm

上述的一種用于密閉帶壓空間切割的藥芯切割絲的制備方法，其步驟如下：

1、合金及礦物粉的配置：將粉料按配方設(shè)計(jì)的比例稱(chēng)量，并混合均勻，然后放入粉芯線材成型機(jī)的送粉裝置中。

2、絲材的軋制成型：鋼帶經(jīng)過(guò)幾道軋輥的軋制后形成U形槽，將混合均勻的藥粉填充到U型槽內(nèi)，再經(jīng)過(guò)成型輥的后鋼帶閉合成圓形。

3、拔絲：采用拉絲機(jī)逐道拉拔、減徑，得到藥芯切割絲。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果主要是：

1）本發(fā)明研制的藥芯切割絲，在切割過(guò)程中不產(chǎn)生CO₂，不會(huì)對(duì)工作人員的健康產(chǎn)生影響，使工作人員在土艙中作業(yè)時(shí)間增加，大大提高了工作效率，降低了人工成本。