專利名稱：圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，具體是指，用激光熔覆技術(shù)對(duì)圓 錐截齒鉆頭的載體部進(jìn)行無火花硬質(zhì)合金化表面處理所使用的一種圓錐截齒鉆 頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料。
背景技術(shù)：
圓錐截齒鉆頭，參閱圖3，是開鑿隧道地鐵的盾構(gòu)機(jī)、井下采礦的掘進(jìn)機(jī)、 翻修路面的刨路機(jī)用于破碎巖面、礦面、路面的掘進(jìn)頭，是這些設(shè)備的重要零 部件，也是易損件，其價(jià)值昂貴；圓錐截齒鉆頭的前端為工作部，后端為載體 部，其載體部為由以強(qiáng)度韌性為主鋼材制成的圓柱臺(tái)階軸體，工作部為嵌入焊
接在載體部前端的，以硬度耐磨為主的硬質(zhì)合金圓錐體。因工況嚴(yán)酷，圓錐截 齒鉆頭的載體部與工作部的接合錐面處極易被磨損，其磨損的結(jié)果是工作部硬 質(zhì)合金圓錐體從載體部上脫落，使整個(gè)圓錐截齒鉆頭報(bào)廢；報(bào)廢時(shí)，通常其工 作部的硬質(zhì)合金圓錐體尚且完好；
現(xiàn)有技術(shù)釆用激光寬帶熔覆技術(shù)，在圓錐截齒鉆頭易損的載體部與工作部 的接合錐面處，熔覆一層由圓錐截齒鉆頭的載體部基體材料和硬質(zhì)合金顆粒粉 體材料形成的復(fù)合硬質(zhì)合金層，使圓錐截齒鉆頭的載體部與工作部同步磨耗， 以延長(zhǎng)圓錐截齒鉆頭的一次性使用周期。
對(duì)于井下煤礦等有高危易爆易燃瓦斯場(chǎng)合掘進(jìn)的圓錐截齒鉆頭，最好使用 無火花圓錐截齒鉆頭，其工作部為無火花硬質(zhì)合金圓錐體，即一種高耐磨的， 在掘進(jìn)破碎巖石時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花的硬質(zhì)合金陶瓷體，與其匹配，需要一種無火 花的硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，在其載體部前段熔覆一層具備同樣無火花特性的 復(fù)合硬質(zhì)合金層，然而，現(xiàn)有技術(shù)尚無這種專用材料，由此限制了上述激光寬 帶熔覆復(fù)合硬質(zhì)合金層處理技術(shù)在無火花圓錐截齒鉆頭上的應(yīng)用，使井下煤礦 等有高危易爆易燃瓦斯場(chǎng)合的掘進(jìn)機(jī)，工作時(shí)截齒消耗大，更換勤，效率低， 在其采煤掘進(jìn)時(shí)，易產(chǎn)生火花，容易引起瓦斯爆炸，嚴(yán)重影響采煤安全，因此，現(xiàn)有技術(shù)由于缺乏合適的無火花復(fù)合硬質(zhì)合金層的硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，使 井下煤礦掘進(jìn)機(jī)作業(yè)存在高消耗、高成本、低效率、不安全的問題與不足。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題與不足，本發(fā)明采用由鎳Ni,灣W，鉻Cr， 錳Mo，硼B(yǎng)，硅Si，鈷Co，鐵Fe組份配方的技術(shù)方案，提供一種圓錐截齒鉆 頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，旨在用激光寬帶熔覆工藝，在無火花 圓錐截齒鉆頭易損的載體部1與工作部2的接合錐面處，熔覆一層無火花硬質(zhì) 合金表層12，通過提高截齒本體錐面的耐磨性，保護(hù)工作部合金頭，以延長(zhǎng)無
火花圓錐截齒鉆頭的一次性使用周期，使井下煤礦掘進(jìn)機(jī)作業(yè)達(dá)到低消耗、低 成本、高效率、更安全的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉 體材料，包括配方和制備工藝，其中，所述的配方為，鎳Ni: 12% ，鎢W: 6% ， 鉻Cr: 5%，錳Mo: 2.1%，硼B(yǎng): 1.8% ，硅Si: 1.5%,鈷Co: 45%，鐵Fe: 26.6%,含量比例為質(zhì)量百分比；所述的制備工藝為，按配方含量比例，在電爐
中冶煉，在高純惰性氣體的保護(hù)下，然后用高純惰性氣體高速吹粉成型，篩選
粒度為200 300目的干粉，獲得圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體 材料，防潮密閉包裝，入庫。
上述配方是通過大量試驗(yàn)獲得， 一般認(rèn)為，合金在高速摩擦剝離中，F(xiàn)e、 C、 O元素是產(chǎn)生火花的元兇，降低合金中的碳含量有利于降低火花的產(chǎn)生，選用 導(dǎo)熱性好、高溫高硬元素，提高材料的強(qiáng)度和耐磨性也是減少或避免火花產(chǎn)生 的有效手段。
應(yīng)用原理
應(yīng)用時(shí)，參閱圖l、圖2，將圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體 材料置于激光寬帶熔覆設(shè)備的料斗中，由氬氣體射流風(fēng)送的方式，噴覆至位于 圓錐截齒鉆頭載體部1與工作部2的接合錐面熔覆工位處的由激光束照射瞬間 熔融形成的表面熔池中，與圓錐截齒鉆頭表面基體材料熔融熔合成一體，熔覆 一層厚度達(dá)1.5 2 mm的高耐磨無火花硬質(zhì)合金表層12，熔覆了無火花硬質(zhì)合 金表層的圓錐截齒鉆頭，再經(jīng)金剛石砂輪磨削加工成型。無火花硬質(zhì)合金表層的圓錐截齒鉆頭不但大大提高了耐磨性，延長(zhǎng)了使用 壽命，減少了更換次數(shù)，提高了掘進(jìn)機(jī)的連續(xù)作業(yè)率。更為重要的是，無火花 硬質(zhì)合金表層的圓錐截齒鉆頭在采掘作業(yè)中，無火花產(chǎn)生，為井下作業(yè)提供了 安全保證。
上述，本發(fā)明采用由鎳Ni，鎢W，鉻Cr，錳Mo，硼B(yǎng)，硅Si，鈷Co，鐵
Fe組份配方的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)由于缺乏合適的無火花復(fù)合硬質(zhì)合金 層的硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，使井下煤礦掘進(jìn)機(jī)作業(yè)存在高消耗、高成本、低 效率、不安全的問題與不足，所提供的一種圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合 金顆粒粉體材料，用激光寬帶熔覆工藝，在無火花圓錐截齒鉆頭易損的載體部1 與工作部2的接合錐面處，熔覆一層無火花硬質(zhì)合金表層12，通過提高截齒本 體錐面的耐磨性，保護(hù)工作部合金頭，以延長(zhǎng)無火花圓錐截齒鉆頭的一次性使 用周期，使井下煤礦掘進(jìn)機(jī)作業(yè)達(dá)到低消耗、低成本、高效率、更安全的目的。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明的圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料， 經(jīng)激光寬帶熔覆無火花復(fù)合硬質(zhì)合金層的無火花圓錐截齒鉆頭的結(jié)構(gòu)主視圖； 圖2是圖1的剖視圖3是現(xiàn)有技術(shù)的圓錐截齒鉆頭的結(jié)構(gòu)剖視圖。
下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)理解為對(duì)本 發(fā)明的任何限制。
圖中載體部l、無火花硬質(zhì)合金表層12、工作部2。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一種圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，包括配 方和制備工藝，其中，所述的配方為，鎳Ni: 12% ，鎢W: 6% ，鉻Cr: 5%， 錳Mo: 2.1%，硼B(yǎng): 1.8% ，硅Si: 1.5%，鈷Co: 45%，鐵Fe: 26.6%，含量 比例為質(zhì)量百分比；所述的制備工藝為，按配方含量比例，在電爐中冶煉，在 高純惰性氣體的保護(hù)下，然后用高純惰性氣體高速吹粉成型，篩選粒度為200 300目的干粉，獲得圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，防潮密 閉包裝，入庫。
5應(yīng)用原理
應(yīng)用時(shí)，參閱圖l、圖2，將圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體 材料置于激光寬帶熔覆設(shè)備的料斗中，由氬氣體射流風(fēng)送的方式，噴覆至位于 圓錐截齒鉆頭載體部1與工作部2的接合錐面熔覆工位處的由激光束照射瞬間 熔融形成的表面熔池中，與圓錐截齒鉆頭表面基體材料熔融熔合成一體，熔覆 一層厚度達(dá)1.5 2 mm的高耐磨無火花硬質(zhì)合金表層12，熔覆了無火花硬質(zhì)合 金表層的圓錐截齒鉆頭，再經(jīng)金剛石砂輪磨削加工成型。
權(quán)利要求
1、圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，包括配方和制備工藝，其中，所述的配方為，鎳Ni12％，鎢W6％，鉻Cr5％，錳Mo2.1％，硼B(yǎng)1.8％，硅Si1.5％，鈷Co45％，鐵Fe26.6％，含量比例為質(zhì)量百分比；所述的制備工藝為，按配方含量比例，在電爐中冶煉，在高純惰性氣體的保護(hù)下，然后用高純惰性氣體高速吹粉成型，篩選粒度為200～300目的干粉，獲得圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，防潮密閉包裝，入庫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓錐截齒鉆頭專用的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，包括配方和制備工藝。本發(fā)明采用由鎳Ni，鎢W，鉻Cr，錳Mo，硼B(yǎng)，硅Si，鈷Co，鐵Fe組份配方的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)由于缺乏合適的無火花復(fù)合硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，使井下煤礦掘進(jìn)機(jī)作業(yè)存在高消耗、高成本、低效率、不安全的問題與不足，所提供的無火花硬質(zhì)合金顆粒粉體材料，用激光寬帶熔覆工藝，在無火花圓錐截齒鉆頭易損的載體部與工作部的接合錐面處，熔覆一層無火花硬質(zhì)合金表層，通過提高截齒本體錐面的耐磨性，保護(hù)工作部的合金頭，以延長(zhǎng)無火花圓錐截齒鉆頭的一次性使用周期，使井下煤礦掘進(jìn)機(jī)作業(yè)達(dá)到低消耗、低成本、高效率、更安全的目的。
文檔編號(hào)C22C30/00GK101660081SQ200910173228
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者王永新, 陳中強(qiáng) 申請(qǐng)人:陳中強(qiáng)