專利名稱：一種刀圈制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種鋼結(jié)構(gòu)制造工藝，尤其是一種刀圈制造工藝。
背景技術(shù)：
目前，隨著我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，隧道工程建設(shè)事業(yè)正蓬勃興 起盾構(gòu)掘進(jìn)施工法得到廣泛的應(yīng)用，而盤(pán)形滾刀刀圈是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的專用工具, 刀圈的壽命長(zhǎng)短和對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性成為影響盾構(gòu)機(jī)施工效率的重要因素之 一。而國(guó)內(nèi)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的盤(pán)形滾刀刀圈多采用合金鋼制造，這些滾刀刀圈存在 適應(yīng)范圍狹窄，遇到復(fù)雜地層容易發(fā)生斷裂和耐磨性差等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一 種有足夠硬度、強(qiáng)韌性、耐磨性和適應(yīng)寬泛地質(zhì)的鑲嵌硬質(zhì)合金齒刀圈，現(xiàn)提 供以下技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有足夠硬度、強(qiáng)韌性、耐磨性和適應(yīng)寬泛地質(zhì)條 件的鑲嵌硬質(zhì)合金齒刀圈，能在高強(qiáng)合金鋼刀圈母體上鑲嵌硬質(zhì)合金齒的成孔 的方法和淬火熱處理過(guò)程。本發(fā)明為解決上述難題的具體技術(shù)方案如下
(一) 刀圈毛坯成型將C、 Mn、 Cr、 Mo、 Si、 V、 Fe在溫度為1600°C 的冶煉爐中熔煉制成鋼錠，然后根據(jù)刀圈需要下料，用鍛模進(jìn)行模鍛制成刀圈 毛坯，在將刀圈毛坯放置爐內(nèi)，加熱至720'C-102(TC,然后在爐內(nèi)保溫3. 5-4.5 小時(shí)，然后以1'C-3'C/min的速度降溫，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至580'C-880'C，在保溫 1.5-2.5小時(shí)，以l'C-3'C/min的速度降溫，當(dāng)?shù)度γ€溫度降為250'C-550 'C,將刀圈毛坯移至爐外大氣中冷卻退火，至到冷卻到常溫狀態(tài)，備用。
(二) 刀圈加工成孔將退火處理好的刀圈毛坯先進(jìn)行粗車(chē)削加工，在通 過(guò)半精車(chē)削加工，將刀圈外形加工成鑲嵌齒孔，內(nèi)園及端面留出精加工余量，然后在外園上分度加工出鑲嵌硬質(zhì)合金齒的孔，在將加工好鑲嵌硬質(zhì)合金齒孔
的刀圈在加熱爐內(nèi)分段加熱，先將刀圈毛坯加熱到500'C-800'C，保溫50-70 分鐘后在加熱到900'C-1200'C，在保溫50-70分鐘，然后以90'C-110'C/min 以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)，在將冷卻好的刀圈毛坯放置在爐內(nèi)加熱至400'C -700'C做回火處理，在400'C-700'C爐內(nèi)保溫100-200分鐘后，以4(TC-60°C/min 以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)；在將冷卻好的刀圈毛坯放置在爐內(nèi)加熱至400'C -70(TC做回火處理，在40(TC-70(rC爐內(nèi)保溫100-200分鐘后，以4(TC-60'C/min 以上的冷卻速度至室溫，做淬火處理，備用。經(jīng)淬火處理過(guò)的的刀圈硬度為 HRC50-53，沖擊韌性為ak為18-20/cm2,抗拉強(qiáng)度為2000Mpa 。
(三)硬質(zhì)合金齒加工將制成好的鋼錠，然后根據(jù)刀圈孔下料，通過(guò)半
精車(chē)削加工，將鋼錠制成與刀圈孔相對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金齒，然后再精加工出與刀 圈孔對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金齒，在將加工好硬質(zhì)合金齒在加熱爐內(nèi)加熱，先將硬質(zhì)合
金齒加熱到500'C-800'C，保溫50-70分鐘后在加熱到900'C-〗200"，在保溫 50-70分鐘，然后以90'C-110'C/min以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)，在將冷卻好 的硬質(zhì)合金齒放置在爐內(nèi)加熱至400'C-700'C做回火處理，在400'C-700'(:爐內(nèi) 保溫100-200分鐘后，以40'C-60'C/min以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)；在將在 將冷卻好的硬質(zhì)合金齒放置在爐內(nèi)加熱至400'C-700'(:做回火處理，在400'C -700'C爐內(nèi)保溫100-200分鐘后，以40'C-60'C/min以上的冷卻速度至室溫做 淬火處理，備用。
四，取備用的硬質(zhì)合金齒鑲嵌至于刀圈對(duì)應(yīng)的孔中，即構(gòu)成鑲嵌硬質(zhì)合金 滾刀。 有益效果
采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠提高盤(pán)形滾刀刀圈的硬度、強(qiáng)韌性、耐磨性得到提高，能夠適應(yīng)寬泛地質(zhì)為施工降低施工成本。


圖l為本發(fā)明的總裝示意圖.； 圖l中，(1)刀圈、(2)孔、(3)硬質(zhì)合金齒； 實(shí)施例l
將制好的鋼錠，根據(jù)刀圈的尺寸選擇需要的下料，用鍛模進(jìn)行模鍛制成刀 圈毛坯，在將刀圈毛坯放置爐內(nèi)，加熱至870'C，然后在爐內(nèi)保溫4小時(shí)，然后 以2'C/min的速度降溫，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至730°C，在保溫2小時(shí)，以2'C/min 的速度降溫,當(dāng)?shù)度γ鳒囟冉禐?0(TC，將刀圈毛坯移至爐外大氣中冷卻退火, 冷卻至常溫狀態(tài)。 實(shí)施例2
將退火處理好的刀圈毛坯加工成成品形狀，然后再外園上分度加工出鑲嵌 硬質(zhì)合金齒的精密孔，在將加工好鑲嵌硬質(zhì)合金齒孔的刀圈在加熱爐內(nèi)分段加 熱，先將刀圈毛坯加熱到650°C，保溫60分鐘后在加熱到1050°C，在保溫60 分鐘，然后以10(TC/min以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)，在將冷卻好的刀圈毛坯 放置在爐內(nèi)加熱至55(TC做回火處理，在55(rC爐內(nèi)保溫150分鐘后，以50'C/min
以上的卻速度至室溫狀態(tài)；在將在將冷卻好的刀圈毛坯放置在爐內(nèi)加熱至550 'C做回火處理，在550。C爐內(nèi)保溫150分鐘后，以50'C/min以上的卻速度至室 溫做淬火處理。經(jīng)淬火處理過(guò)的的刀圈硬度為HRC50-53，沖擊韌性為ak為 18-20/cm2，抗拉強(qiáng)度為2000Mpa 。 實(shí)施例3
將制成好的鋼錠，然后根據(jù)刀圈孔下料，通過(guò)半精車(chē)削加工，將鋼錠制成 與刀圈孔相對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金齒，然后再精加工出與刀圈孔對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金齒，在將加工好硬質(zhì)合金齒在加熱爐內(nèi)加熱，先將硬質(zhì)合金齒加熱到65(TC，保溫 60分鐘后在加熱到1050°C，在保溫60分鐘，然后以100°C/min以上的冷卻速 度至室溫狀態(tài)，在將冷卻好的硬質(zhì)合金齒放置在爐內(nèi)加熱至55(TC做回火處理， 在55(TC爐內(nèi)保溫150分鐘后，以50°C/min以上的卻速度至室溫狀態(tài)；在將在 將冷卻好的硬質(zhì)合金齒放置在爐內(nèi)加熱至55(TC做回火處理，在550'C爐內(nèi)保溫 150分鐘后，以50°C/min以上的卻速度至室溫做淬火處理。
權(quán)利要求
1、一種刀圈制造工藝，是由刀圈毛坯成型、刀圈加工成孔、硬質(zhì)合金齒，其特征在于刀圈毛坯成型將C、Mn、Cr、Mo、Si、V、Fe在溫度為1600℃的冶煉爐中熔煉制成鋼錠，然后根據(jù)刀圈需要下料，用鍛模進(jìn)行模鍛制成刀圈毛坯，在將刀圈毛坯放置爐內(nèi)，加熱至720℃-1020℃，然后在爐內(nèi)保溫3.5-4.5小時(shí)，然后以1℃-3℃/min的速度降溫，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至580℃-880℃，在保溫1.5-2.5小時(shí)，以1℃-3℃/min的速度降溫，當(dāng)?shù)度γ鳒囟冉禐?25℃-500℃將刀圈毛坯移至爐外大氣中冷卻退火，冷卻至常溫狀態(tài)；(二)刀圈加工成孔將退火處理好的刀圈毛坯先進(jìn)行粗車(chē)削加工，在通過(guò)半精車(chē)削加工，將刀圈外形加工成鑲嵌齒孔，內(nèi)園及端面留出精加工余量，然后在外園上分度加工出鑲嵌硬質(zhì)合金齒的孔，在將加工好鑲嵌硬質(zhì)合金齒孔的刀圈在加熱爐內(nèi)分段加熱，先將刀圈毛坯加熱到500℃-800℃，保溫50-70分鐘后在加熱到900℃-1200℃，在保溫50-70分鐘，然后以90℃-110℃/min以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)，在將冷卻好的刀圈毛坯放置在爐內(nèi)加熱至400℃-700℃做回火處理，在400℃-700℃爐內(nèi)保溫100-200分鐘后，以40℃-60℃/min以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)；在將冷卻好的刀圈毛坯放置在爐內(nèi)加熱至400℃-700℃做回火處理，在400℃-700℃爐內(nèi)保溫100-200分鐘后，以40℃-60℃/min以上的冷卻速度至室溫，做淬火處理；(三)硬質(zhì)合金齒加工將制成好的鋼錠，然后根據(jù)刀圈孔下料，通過(guò)半精車(chē)削加工，將鋼錠制成與刀圈孔相對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金齒，然后再精加工出與刀圈孔對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金齒，在將加工好硬質(zhì)合金齒在加熱爐內(nèi)加熱，先將硬質(zhì)合金齒加熱到500℃-800℃，保溫50-70分鐘后在加熱到900℃-1200℃，在保溫50-70分鐘，然后以90℃-110℃/min以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)，在將冷卻好的硬質(zhì)合金齒放置在爐內(nèi)加熱至400℃-700℃做回火處理，在400℃-700℃爐內(nèi)保溫100-200分鐘后，以40℃-60℃/min以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)；在將在將冷卻好的硬質(zhì)合金齒放置在爐內(nèi)加熱至400℃-700℃做回火處理，在400℃-700℃爐內(nèi)保溫100-200分鐘后，以40℃-60℃/min以上的冷卻速度至室溫做淬火處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種刀圈制造工藝其特征在于將制好的鋼錠， 根據(jù)刀圈的尺寸選擇需要的下料，用鍛模進(jìn)行模鍛制成刀圈毛坯，在將刀圈毛 坯放置爐內(nèi)，加熱至870'C，然后在爐內(nèi)保溫4小時(shí)，然后以2'C/min的速度降 溫，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至730'C,在保溫2小時(shí)，以2'C/inin的速度降溫，當(dāng)?shù)度γ?坯溫度降為400'C，將刀圈毛坯移至爐外大氣中冷卻退火,至到冷卻到常溫狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種刀圈制造工藝其特征在于將退火處理好的 刀圈毛坯加工成鑲嵌齒孔，然后再外園上分度加工出鑲嵌硬質(zhì)合金齒的精密孔， 在將加工好鑲嵌硬質(zhì)合金齒孔的刀圈在加熱爐內(nèi)分段加熱，先將刀圈毛坯加熱 到650'C,保溫60分鐘后在加熱到1050'C,在保溫60分鐘，然后以100aC/min 以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)，在將冷卻好的刀圈毛坯放置在爐內(nèi)加熱至550'C做 回火處理，在550'C爐內(nèi)保溫150分鐘后，以50'C/min以上的卻速度至室溫狀 態(tài)；在將在將冷卻好的刀圈毛坯放置在爐內(nèi)加熱至550'C做回火處理，在550'C 爐內(nèi)保溫150分鐘后，以50'C/min以上的卻速度至室溫做淬火處理。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種刀圈制造工藝其特征在于將制好的鋼錠， 然后根據(jù)刀圈孔下料，通過(guò)半精車(chē)削加工，將鋼錠制成與刀圈孔相對(duì)應(yīng)的硬質(zhì) 合金齒，然后再精加工出與刀圈孔對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金齒，在將加工好硬質(zhì)合金齒 在加熱爐內(nèi)加熱，先將硬質(zhì)合金齒加熱到6501C，保溫60分鐘后在加熱到1050 'C，在保溫60分鐘，然后以100'C/min以上的冷卻速度至室溫狀態(tài)，在將冷卻 好的硬質(zhì)合金齒放置在爐內(nèi)加熱至550'C做回火處理，在550'C爐內(nèi)保溫150分 鐘后，以50'C/min以上的卻速度至室溫狀態(tài)；在將在將冷卻好的硬質(zhì)合金齒放置在爐內(nèi)加熱至550'C做回火處理，在550'C爐內(nèi)保溫150分鐘后，以50'C/min 以上的卻速度至室溫做淬火處理。
5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種刀圈制造工藝其特征在于經(jīng)淬火處理過(guò)的 的刀圈硬度為服C50-53,沖擊韌性為ak為18-20/cm2,抗拉強(qiáng)度為2000Mpa 。
全文摘要
一種刀圈制造工藝是通過(guò)刀圈毛坯成型，刀圈加工成孔，硬質(zhì)合金齒加工，組而成，本發(fā)明能夠提供一種有足夠硬度、強(qiáng)韌性、耐磨性和適應(yīng)寬泛地質(zhì)條件的鑲嵌硬質(zhì)合金齒刀圈，能在高強(qiáng)合金鋼刀圈母體上鑲嵌硬質(zhì)合金齒的成孔的方法和淬火熱處理過(guò)程。
文檔編號(hào)B23P15/28GK101633110SQ20081023050
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者晁煥清, 偉 李, 王漢章 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)九久技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司