CN101633110A - 一种刀圈制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种刀圈制造工艺是通过刀圈毛坯成型，刀圈加工成孔，硬质合金齿加工，组而成，本发明能够提供一种有足够硬度、强韧性、耐磨性和适应宽泛地质条件的镶嵌硬质合金齿刀圈，能在高强合金钢刀圈母体上镶嵌硬质合金齿的成孔的方法和淬火热处理过程。
Description
所述技术领域
本发明属于一种钢结构制造工艺，尤其是一种刀圈制造工艺。
背景技术
目前，随着我国现代化经济建设的高速发展，隧道工程建设事业正蓬勃兴起盾构掘进施工法得到广泛的应用，而盘形滚刀刀圈是盾构掘进机的专用工具，刀圈的寿命长短和对地质条件的适应性成为影响盾构机施工效率的重要因素之一。而国内盾构掘进机的盘形滚刀刀圈多采用合金钢制造，这些滚刀刀圈存在适应范围狭窄，遇到复杂地层容易发生断裂和耐磨性差等缺点，本发明提供一种有足够硬度、强韧性、耐磨性和适应宽泛地质的镶嵌硬质合金齿刀圈，现提供以下技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种有足够硬度、强韧性、耐磨性和适应宽泛地质条件的镶嵌硬质合金齿刀圈，能在高强合金钢刀圈母体上镶嵌硬质合金齿的成孔的方法和淬火热处理过程。本发明为解决上述难题的具体技术方案如下：
(一)刀圈毛坯成型：将C、Mn、Cr、Mo、Si、V、Fe在温度为1600℃的冶炼炉中熔炼制成钢锭，然后根据刀圈需要下料，用锻模进行模锻制成刀圈毛坯，在将刀圈毛坯放置炉内，加热至720℃-1020℃，然后在炉内保温3.5-4.5小时，然后以1℃-3℃/min的速度降温，当炉内温度降至580℃-880℃，在保温1.5-2.5小时，以1℃-3℃/min的速度降温，当刀圈毛坯温度降为250℃-550℃，将刀圈毛坯移至炉外大气中冷却退火，至到冷却到常温状态，备用。
(二)刀圈加工成孔：将退火处理好的刀圈毛坯先进行粗车削加工，在通过半精车削加工，将刀圈外形加工成镶嵌齿孔，内园及端面留出精加工余量，然后在外园上分度加工出镶嵌硬质合金齿的孔，在将加工好镶嵌硬质合金齿孔的刀圈在加热炉内分段加热，先将刀圈毛坯加热到500℃-800℃，保温50-70分钟后在加热到900℃-1200℃，在保温50-70分钟，然后以90℃-110℃/min以上的冷却速度至室温状态，在将冷却好的刀圈毛坯放置在炉内加热至400℃-700℃做回火处理，在400℃-700℃炉内保温100-200分钟后，以40℃-60℃/min以上的冷却速度至室温状态；在将冷却好的刀圈毛坯放置在炉内加热至400℃-700℃做回火处理，在400℃-700℃炉内保温100-200分钟后，以40℃-60℃/min以上的冷却速度至室温，做淬火处理，备用。经淬火处理过的的刀圈硬度为HRC50-53，冲击韧性为ak为18-20/cm2，抗拉强度为2000Mpa。
(三)硬质合金齿加工：将制成好的钢锭，然后根据刀圈孔下料，通过半精车削加工，将钢锭制成与刀圈孔相对应的硬质合金齿，然后再精加工出与刀圈孔对应的硬质合金齿，在将加工好硬质合金齿在加热炉内加热，先将硬质合金齿加热到500℃-800℃，保温50-70分钟后在加热到900℃-1200℃，在保温50-70分钟，然后以90℃-110℃/min以上的冷却速度至室温状态，在将冷却好的硬质合金齿放置在炉内加热至400℃-700℃做回火处理，在400℃-700℃炉内保温100-200分钟后，以40℃-60℃/min以上的冷却速度至室温状态；在将在将冷却好的硬质合金齿放置在炉内加热至400℃-700℃做回火处理，在400℃-700℃炉内保温100-200分钟后，以40℃-60℃/min以上的冷却速度至室温做淬火处理，备用。
四，取备用的硬质合金齿镶嵌至于刀圈对应的孔中，即构成镶嵌硬质合金滚刀。
有益效果：
采用本发明的技术方案，能够提高盘形滚刀刀圈的硬度、强韧性、耐磨性得到提高，能够适应宽泛地质为施工降低施工成本。
附图说明
图1为本发明的总装示意图；
图1中，(1)刀圈、(2)孔、(3)硬质合金齿；
实施例1
将制好的钢锭，根据刀圈的尺寸选择需要的下料，用锻模进行模锻制成刀圈毛坯，在将刀圈毛坯放置炉内，加热至870℃，然后在炉内保温4小时，然后以2℃/min的速度降温，当炉内温度降至730℃，在保温2小时，以2℃/min的速度降温，当刀圈毛坯温度降为400℃，将刀圈毛坯移至炉外大气中冷却退火，冷却至常温状态。
实施例2
将退火处理好的刀圈毛坯加工成成品形状，然后再外园上分度加工出镶嵌硬质合金齿的精密孔，在将加工好镶嵌硬质合金齿孔的刀圈在加热炉内分段加热，先将刀圈毛坯加热到650℃，保温60分钟后在加热到1050℃，在保温60分钟，然后以100℃/min以上的冷却速度至室温状态，在将冷却好的刀圈毛坯放置在炉内加热至550℃做回火处理，在550℃炉内保温150分钟后，以50℃/min以上的却速度至室温状态；在将在将冷却好的刀圈毛坯放置在炉内加热至550℃做回火处理，在550℃炉内保温150分钟后，以50℃/min以上的却速度至室温做淬火处理。经淬火处理过的的刀圈硬度为HRC50-53，冲击韧性为ak为18-20/cm2，抗拉强度为2000Mpa。
实施例3
将制成好的钢锭，然后根据刀圈孔下料，通过半精车削加工，将钢锭制成与刀圈孔相对应的硬质合金齿，然后再精加工出与刀圈孔对应的硬质合金齿，在将加工好硬质合金齿在加热炉内加热，先将硬质合金齿加热到650℃，保温60分钟后在加热到1050℃，在保温60分钟，然后以100℃/min以上的冷却速度至室温状态，在将冷却好的硬质合金齿放置在炉内加热至550℃做回火处理，在550℃炉内保温150分钟后，以50℃/min以上的却速度至室温状态；在将在将冷却好的硬质合金齿放置在炉内加热至550℃做回火处理，在550℃炉内保温150分钟后，以50℃/min以上的却速度至室温做淬火处理。
Claims (5)
1、一种刀圈制造工艺，是由：刀圈毛坯成型、刀圈加工成孔、硬质合金齿，其特征在于：刀圈毛坯成型：将C、Mn、Cr、Mo、Si、V、Fe在温度为1600℃的冶炼炉中熔炼制成钢锭，然后根据刀圈需要下料，用锻模进行模锻制成刀圈毛坯，在将刀圈毛坯放置炉内，加热至720℃-1020℃，然后在炉内保温3.5-4.5小时，然后以1℃-3℃/min的速度降温，当炉内温度降至580℃-880℃，在保温1.5-2.5小时，以1℃-3℃/min的速度降温，当刀圈毛坯温度降为225℃-500℃将刀圈毛坯移至炉外大气中冷却退火，冷却至常温状态；(二)刀圈加工成孔：将退火处理好的刀圈毛坯先进行粗车削加工，在通过半精车削加工，将刀圈外形加工成镶嵌齿孔，内园及端面留出精加工余量，然后在外园上分度加工出镶嵌硬质合金齿的孔，在将加工好镶嵌硬质合金齿孔的刀圈在加热炉内分段加热，先将刀圈毛坯加热到500℃-800℃，保温50-70分钟后在加热到900℃-1200℃，在保温50-70分钟，然后以90℃-110℃/min以上的冷却速度至室温状态，在将冷却好的刀圈毛坯放置在炉内加热至400℃-700℃做回火处理，在400℃-700℃炉内保温100-200分钟后，以40℃-60℃/min以上的冷却速度至室温状态；在将冷却好的刀圈毛坯放置在炉内加热至400℃-700℃做回火处理，在400℃-700℃炉内保温100-200分钟后，以40℃-60℃/min以上的冷却速度至室温，做淬火处理；(三)硬质合金齿加工：将制成好的钢锭，然后根据刀圈孔下料，通过半精车削加工，将钢锭制成与刀圈孔相对应的硬质合金齿，然后再精加工出与刀圈孔对应的硬质合金齿，在将加工好硬质合金齿在加热炉内加热，先将硬质合金齿加热到500℃-800℃，保温50-70分钟后在加热到900℃-1200℃，在保温50-70分钟，然后以90℃-110℃/min以上的冷却速度至室温状态，在将冷却好的硬质合金齿放置在炉内加热至400℃-700℃做回火处理，在400℃-700℃炉内保温100-200分钟后，以40℃-60℃/min以上的冷却速度至室温状态；在将在将冷却好的硬质合金齿放置在炉内加热至400℃-700℃做回火处理，在400℃-700℃炉内保温100-200分钟后，以40℃-60℃/min以上的冷却速度至室温做淬火处理。
2、根据权利要求1所述的一种刀圈制造工艺其特征在于：将制好的钢锭，根据刀圈的尺寸选择需要的下料，用锻模进行模锻制成刀圈毛坯，在将刀圈毛坯放置炉内，加热至870℃，然后在炉内保温4小时，然后以2℃/min的速度降温，当炉内温度降至730℃，在保温2小时，以2℃/min的速度降温，当刀圈毛坯温度降为400℃，将刀圈毛坯移至炉外大气中冷却退火，至到冷却到常温状态。
3、根据权利要求1所述的一种刀圈制造工艺其特征在于：将退火处理好的刀圈毛坯加工成镶嵌齿孔，然后再外园上分度加工出镶嵌硬质合金齿的精密孔，在将加工好镶嵌硬质合金齿孔的刀圈在加热炉内分段加热，先将刀圈毛坯加热到650℃，保温60分钟后在加热到1050℃，在保温60分钟，然后以100℃/min以上的冷却速度至室温状态，在将冷却好的刀圈毛坯放置在炉内加热至550℃做回火处理，在550℃炉内保温150分钟后，以50℃/min以上的却速度至室温状态；在将在将冷却好的刀圈毛坯放置在炉内加热至550℃做回火处理，在550℃炉内保温150分钟后，以50℃/min以上的却速度至室温做淬火处理。
4、根据权利要求1所述的一种刀圈制造工艺其特征在于：将制好的钢锭，然后根据刀圈孔下料，通过半精车削加工，将钢锭制成与刀圈孔相对应的硬质合金齿，然后再精加工出与刀圈孔对应的硬质合金齿，在将加工好硬质合金齿在加热炉内加热，先将硬质合金齿加热到650℃，保温60分钟后在加热到1050℃，在保温60分钟，然后以100℃/min以上的冷却速度至室温状态，在将冷却好的硬质合金齿放置在炉内加热至550℃做回火处理，在550℃炉内保温150分钟后，以50℃/min以上的却速度至室温状态；在将在将冷却好的硬质合金齿放置在炉内加热至550℃做回火处理，在550℃炉内保温150分钟后，以50℃/min以上的却速度至室温做淬火处理。
5、根据权利要求1所述的一种刀圈制造工艺其特征在于：经淬火处理过的的刀圈硬度为HRC50-53，冲击韧性为ak为18-20/cm2，抗拉强度为2000Mpa。
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