专利名称：耐磨镐型截齿及其加工方法
技术领域：
本发明涉及螺旋滚筒采煤机，尤其涉及采煤机的镐型截齿。
背景技术：
中国专利公开号(由本申请人申请并已授权，申请号00310114444.X)公开了“一种镐型截齿的生产工艺方法”，它包括以下步骤①齿体下料→②锻造→③机械加工→④齿体表面离子束熔覆耐磨合金涂层→⑤齿体热处理→⑥静修盲孔→⑦冷装硬质合金齿尖→⑧表面防腐处理，其中的合金涂层由Cr、Ni、W、Mo、V、C、Ti、B、Si、WC、TiC等成分组成的。该加工方法的优势一是在硬质合金齿尖周边熔覆了高合金防护层从而延长了齿尖的服役寿命，二是齿体热处理强化后不再进行钎焊加热，避免了齿体退火软化，也避免了硬质合金激热激冷产生裂纹。
但在实际操作中，申请人发现该加工方法以及加工出来的截齿存在以下缺陷(1)由于需要冷装硬质合金齿尖，工艺比较复杂，截齿的齿尖质量难以控制；(2)由于加工方法是在合金钢齿体和硬质合金齿尖材料范围内实施的，生产方法的创新受到材料的制约；(3)由于工艺复杂，材料受限，加工出来的截齿成本高；(4)由于硬质齿尖是冷装而上的，在使用中经常有脱落现象。
发明内容
本发明的目的之一是克服上述截齿的不足，提供一种成本低的新型镐型截齿。
本发明的另一目的是克服上述加工方法的不足，提供一种工序简单、加工质量高的耐磨镐型截齿的加工方法。
本发明的耐磨镐型截齿是由以下方法加工制作的在加工成形的截齿齿头部采用高能量束照射形成熔池，同时向熔池中送入合金粉，与熔池一起熔化混合凝固，形成与齿体材料呈牢固冶金结合的耐磨合金齿头，然后修磨出齿尖，进行齿体热处理和防腐处理即可。
本发明的耐磨镐型截齿加工方法，包括以下步骤(1)在加工成形的截齿齿头部采用高能量束照射形成熔池，同时向熔池中送入合金粉，边送入，边加热，当熔池液面高出中心孔上沿时停止加热，使齿头部中心孔内的合金液体冷却凝固，形成耐磨合金齿头，要求耐磨合金齿头内部无夹渣气孔和疏松，与齿体材料呈牢固的冶金结合。
(2)修磨齿尖按照截齿尺寸要求在砂轮上磨出齿尖。
(3)齿体热处理根据所选用的齿体合金结构钢的牌号，按照相应技术规范进行淬火或调质热处理。
(4)表面防腐处理对截齿检查后进行涂油防锈包装。
上述的合金粉末主要由Ni、Cr、B、Si、Fe和C组成，也可在其中加入W、V、Ti以及它们的强碳化物。
上述的高能量束指激光束、等离子束或氩弧等。
本发明的积极效果是1、本发明的加工方法将耐磨合金粉直接用高能束流熔焊于截齿齿头部位，形成耐磨合金齿头，再修磨出齿尖，省去了精修盲孔和冷装硬质合金工序，但截齿使用寿命大大提高。经井下装机采煤对比试验，用本发明方法生产的截齿使用寿命与传统钎焊硬质合金截齿基本相同，但是生产成本却降低了40％以上。
2、本发明的截齿齿尖用耐磨合金齿尖取代了昂贵的硬质合金齿尖，不但成本低，而且克服了长期以来人们以硬合金作为截齿耐磨头的传统观念。
3、本发明的齿头在加工过程中齿尖与齿体的硬度呈梯度分布，保持了切割煤岩过程中的自锐性；齿尖与齿体为冶金结合，避免了齿尖脱落，也增强了截齿的整体强度；截齿整体热处理既增加齿体强韧性，也增加齿尖的硬度和耐磨性，不产生任何负面作用。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明的技术方案进行详细描述。
本发明耐磨齿尖是由以下方法加工而成的①齿体下料→②锻造→③机械加工→④齿头部熔焊耐磨合金→⑤修磨齿尖→⑥齿体热处理→⑦表面防腐处理。
上述工序的具体实施方式
是①齿体下料选用合金结构钢棒为原料，下料体积按照截齿毛坯体积计算；②锻造按照所选合金结构钢的锻造温度，热锻出齿体毛坯；③机械加工在车床上按照图纸要求切削出齿体外形；④齿头部熔焊耐磨合金在截齿齿头部顶端中心孔内，沿轴线方向用激光束、等离子束、氩弧等高能量束照射加热，在中心孔内金属熔化的同时，向孔内送入合金粉，边送入，边加热，当熔池液面高出中心孔上沿时停止加热，使齿头部中心孔内的合金液体冷却凝固，形成耐磨合金齿头；⑤修磨齿尖按照截齿尺寸要求在砂轮上磨出齿尖；
⑥齿体热处理根据所选用的齿体合金结构钢的牌号，按照相应技术规范进行淬火或调质热处理；⑦表面防腐处理对截齿检查后进行涂油防锈包装。
上述合金粉成分主要由40份的Ni、20份的Cr、1份的B、1份的Si、35份的Fe、1份的C组成，也可在其中加入1份的W、1份的V和1份的TiC。上述份数为重量份。
权利要求
1.一种耐磨镐型截齿，其特征是，它是在加工成形的截齿齿头部采用高能量束照射形成熔池，同时向熔池中送入耐磨合金粉，与熔池一起熔化混合凝固，形成与齿体材料呈牢固冶金结合的耐磨合金齿头，然后修磨出齿尖，进行齿体热处理和防腐处理即可。
2.如权利要求1所述的耐磨镐型截齿，其特征是，所述的高能量束指激光束、等离子束和氩弧中的一种。
3.如权利要求1所述的耐磨镐型截齿，其特征是，所述的耐磨合金粉末主要由Ni、Cr、B、Si、Fe和C组成。
4.如权利要求3所述的耐磨镐型截齿，其特征是，所述的耐磨合金粉末中还包括W、V和Ti中的至少一种。
5.如权利要求4所述的耐磨镐型截齿，其特征是，所述的耐磨合金粉末中还包括W、V和Ti的碳化物中的至少一种。
6.如权利要求1所述的耐磨镐型截齿，其特征是，所述的耐磨合金粉成分由40份的Ni、20份的Cr、1份的B、1份的Si、35份的Fe、1份的C、1份的W、1份的V和1份的TiC组成，上述份数为重量份。
7.一种耐磨镐型截齿的加工方法，其特征是，它包括以下步骤(1)在加工成形的截齿齿头部采用高能量束照射形成熔池，同时向熔池中送入合金粉，边送入，边加热，当熔池液面高出中心孔上沿时停止加热，使齿头部中心孔内的合金液体冷却凝固，形成耐磨合金齿头，要求耐磨合金齿头内部无夹渣气孔和疏松，与齿体材料呈牢固的冶金结合；(2)修磨齿尖按照截齿尺寸要求在砂轮上磨出齿尖；(3)齿体热处理根据所选用的齿体合金结构钢的牌号，按照相应技术规范进行淬火或调质热处理；(4)表面防腐处理对截齿检查后进行涂油防锈包装。
8.如权利要求7所述的耐磨镐型截齿的加工方法，其特征是，所述的高能量束指激光束、等离子束和氩弧中的一种。
9.如权利要求7所述的耐磨镐型截齿的加工方法，其特征是，所述的合金粉末主要由Ni、Cr、B、Si、Fe和C组成。
10.如权利要求9所述的耐磨镐型截齿的加工方法，其特征是，所述的耐磨合金粉成分由40份的Ni、20份的Cr、1份的B、1份的Si、35份的Fe、1份的C、1份的W、1份的V和1份的TiC组成，上述份数为重量份。
全文摘要
本发明公开了一种耐磨镐型截齿及其生产方法，其特征是，它是在加工成形的截齿齿头部采用高能量束照射形成熔池，同时向熔池中送入耐磨合金粉，与熔池一起熔化混合凝固，形成与齿体材料呈牢固冶金结合的耐磨合金齿头，然后修磨出齿尖，进行齿体热处理和防腐处理即可。优点是方法简单，加工成本底，服了长期以来人们以硬合金作为截齿耐磨头的传统观念，加工出来的耐磨镐型截齿耐磨使用寿命长。
文档编号C23C24/10GK101021151SQ20061006925
公开日2007年8月22日 申请日期2006年10月10日 优先权日2006年10月10日
发明者李惠琪 申请人:山东科技大学