一種盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構(gòu)刀具領(lǐng)域，特別是涉及一種盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)機(jī)在施工過(guò)程中刀具的損耗過(guò)快是困擾施工單位的一大難題，由于盾構(gòu)工作的不可見(jiàn)性，刀具成為了最不可預(yù)測(cè)的一個(gè)技術(shù)難題，由于刀具的損耗，導(dǎo)致了經(jīng)常需要開(kāi)倉(cāng)換刀，而開(kāi)倉(cāng)的安全風(fēng)險(xiǎn)也是不可預(yù)測(cè)的，而開(kāi)倉(cāng)可能導(dǎo)致的塌方可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)更是不可預(yù)計(jì)。
[0003]由于傳統(tǒng)的盾構(gòu)刀具一直以來(lái)都采用對(duì)單一金屬基材進(jìn)行熱處理的方法來(lái)解決刀具同時(shí)需要的韌性和耐磨的性能。而提高材料熱處理的硬度，解決了刀具耐磨的要求，硬度提高了，相應(yīng)地刀具的韌性也就降低了。硬度低了材料韌性就好了，但耐磨就差了 ；而硬度高了材料韌性就差了耐磨就好了。
[0004]由于刀具的使用特性的要求，導(dǎo)致了相互矛盾的兩種特性只能通過(guò)犧牲另一方來(lái)滿足一種的要求，長(zhǎng)期以來(lái)，盾構(gòu)刀具廠家都在這兩種相互矛盾的要求中找平衡，借此來(lái)達(dá)到一種均衡。
[0005]正是由于存在這種矛盾，現(xiàn)在市場(chǎng)上的盾構(gòu)刀具都只能將材料性能發(fā)揮到極限，這也就不可避免地使得刀具只能更多地傾向于滿足單一的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能有效滿足盾構(gòu)刀具施工過(guò)程中對(duì)韌性和耐磨性能雙重需求的盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)，包括刀具基材及包覆刀具基材外緣的熔覆耐磨合金層，熔覆耐磨合金層為在鎳基或者鈷基或者鐵基中添加有碳化鎢的合金層。
[0008]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，熔覆耐磨合金層繞刀具基材的外緣成冶金結(jié)合截面，恪覆耐磨合金層最大厚度為2?8mm。
[0009]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，熔覆耐磨合金層位于刀具基材外緣最遠(yuǎn)端的厚度最大。
[0010]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，刀具基材經(jīng)過(guò)鍛打坯料、粗加工、調(diào)質(zhì)、再精加工形成。
[0011]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，熔覆耐磨合金層為添加有碳化鎢的鎳基粉末或者鈷基粉末或者鐵基粉末通過(guò)通過(guò)激光或者或者氧乙炔火焰等離子熔覆焊接工藝覆著于刀具基材的外緣。
[0012]本發(fā)明的有益效果:此盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)通過(guò)設(shè)置包覆在刀具基材外緣的熔覆耐磨合金層，可針對(duì)不同的地質(zhì)條件，改變耐磨焊層的厚度以及長(zhǎng)度，同時(shí)改變耐磨焊層的配方比例以達(dá)到施工地所需的刀具表面硬度以及強(qiáng)度，從而有效控制并延長(zhǎng)盾構(gòu)機(jī)刀具的使用壽命O
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照?qǐng)D1，本發(fā)明為一種盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)，包括刀具基材I及包覆刀具基材I外緣的熔覆耐磨合金層2，熔覆耐磨合金層2為在鎳基或者鈷基或者鐵基中添加有碳化鎢的合金層。
[0015]此盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)通過(guò)設(shè)置包覆在刀具基材I外緣的熔覆耐磨合金層2，可針對(duì)不同的地質(zhì)條件，改變耐磨焊層的厚度以及長(zhǎng)度，同時(shí)改變?nèi)鄹材湍ズ辖饘?的配方比例以達(dá)到施工地所需的刀具表面硬度以及強(qiáng)度，從而有效控制并延長(zhǎng)盾構(gòu)機(jī)刀具的使用壽命O
[0016]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，熔覆耐磨合金層2繞刀具基材I的外緣成冶金結(jié)合截面。
[0017]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，熔覆耐磨合金層2位于刀具基材I外緣最遠(yuǎn)端的厚度最大，恪覆耐磨合金層2最大厚度為2?8mm。
[0018]刀具基材I外緣的熔覆耐磨合金層2成U型設(shè)置，對(duì)刀具的外緣以及周邊基體形成保護(hù)，能同時(shí)避免刀具基體更早受到傷害，可延長(zhǎng)刀具整體的使用壽命。
[0019]熔覆耐磨合金層2最大厚度為2?8_，區(qū)別于通過(guò)滲碳或者噴涂等添加的耐磨層，能起到更好的耐磨效果。
[0020]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，刀具基材I經(jīng)過(guò)鍛打坯料、粗加工、調(diào)質(zhì)、再精加工形成。
[0021]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，熔覆耐磨合金層2為添加有碳化鎢的鎳基粉末或者鈷基粉末或者鐵基粉末通過(guò)通過(guò)激光或者等離子或者氧乙炔火焰熔覆焊接工藝覆著于刀具基材I的外緣。
[0022]采用這種發(fā)明后的刀具壽命，在同樣的地質(zhì)條件下，與傳統(tǒng)單一金屬材料的刀具壽命對(duì)比，針對(duì)不同地質(zhì)條件，分別有明顯提高5?8倍，耐磨性及耐沖擊性能有了質(zhì)的改變，該發(fā)明有實(shí)際使用意義。
[0023]鎳基或者鈷基或者鐵基的耐磨粉末基底中含有B、S1、C等非金屬元素，由于熔合金粉末中含有適量的B、S1、C等非金屬元素，在熔覆過(guò)程中起到造渣、脫氧作用，可有效避免熔覆層中夾渣和氧化物的產(chǎn)生，使熔覆焊接獲得致密度高、孔隙率小的焊層，減少了熔覆焊層磨損時(shí)產(chǎn)生脆性剝落的可能性。
[0024]熔覆焊層組織中存在高硬度質(zhì)點(diǎn)的共晶碳化物組織和未熔碳化鎢顆粒，從而使熔覆層具有良好的耐磨性能與基體結(jié)合良好，無(wú)裂紋、氣孔等缺陷。顯微組織中還存在吸收沖擊功的奧氏體，使得盾構(gòu)機(jī)刀具外層的熔覆焊層具有良好的抗沖擊性能，避免了熔覆層在盾構(gòu)機(jī)沖擊工作條件下發(fā)生開(kāi)裂、剝落現(xiàn)象。
[0025]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括刀具基材(I)及包覆所述刀具基材(I)外緣的熔覆耐磨合金層(2)，所述熔覆耐磨合金層(2)為在鎳基或者鈷基或者鐵基中添加有碳化鎢的合金層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熔覆耐磨合金層(2)繞所述刀具基材(I)的外緣成冶金結(jié)合截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熔覆耐磨合金層(2)位于刀具基材(I)外緣最遠(yuǎn)端的厚度最大，所述恪覆耐磨合金層(2)最大厚度為2?8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述刀具基材(I)經(jīng)過(guò)鍛打坯料、粗加工、調(diào)質(zhì)、再精加工形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熔覆耐磨合金層(2 )為添加有碳化鎢的鎳基粉末或者鈷基粉末或者鐵基粉末通過(guò)激光或者等離子或者氧乙炔火焰熔覆焊接工藝覆著于刀具基材(I)的外緣。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)，包括刀具基材及包覆刀具基材外緣的熔覆耐磨合金層，熔覆耐磨合金層為在鎳基或者鈷基或者鐵基中添加有碳化鎢的合金層。此盾構(gòu)機(jī)刀具結(jié)構(gòu)通過(guò)設(shè)置包覆在刀具基材外緣的熔覆耐磨合金層，可針對(duì)不同的地質(zhì)條件，改變耐磨焊層的厚度以及長(zhǎng)度，同時(shí)改變耐磨焊層的配方比例以達(dá)到施工地所需的刀具表面硬度以及強(qiáng)度，從而有效控制并延長(zhǎng)盾構(gòu)機(jī)刀具的使用壽命，此發(fā)明用于盾構(gòu)刀具領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】E21D9-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104727825
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510149611
【發(fā)明人】羅云, 蘇永科
【申請(qǐng)人】羅云, 蘇永科
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日