专利名称：一种采煤采矿用截齿的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采煤采矿装置的制造工艺，尤其涉及一种采煤采矿用截齿的制造工艺。
背景技术：
截齿是采煤机上的重要零件，也是采煤机上消耗最大、最容易损坏的零件。目前， 国内采煤机使用的各种型号的传统截齿，一般都采用合金钢镶嵌硬质合金，其生产成本 高。常规的采煤采矿截齿指在齿头部位焊上硬质合金齿尖，截齿钢体齿身由特殊钢(如 30CrMnTi、30CrMnSi等)制成。由于截齿钢体齿身的材料硬度大大低于硬质合金齿头，易于 磨损，所以常出现硬质合金齿头突出、脱落、脱焊并在切削过程中与钢体齿身折断等现象， 造成截齿使用寿命较低；另一种是采用镶铸截齿，是采用在铸型型腔中放硬质合金，然后 浇注铁液一次成型，但镶铸截齿在铸造过程中容易出现缩松、夹杂等缺陷，严重影响使用寿 命。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，而提供的一种加工方便，制造出来的截齿具有 高抗冲击性能和耐磨性，使用寿命长的采煤采矿用截齿的制造工艺。本发明采用的技术方案所述的截齿包括齿身和齿尖，其制造工艺包括如下步骤(1)齿身的预制造， a)首先选取圆柱型碳素工具钢进行精密锻造成锥形齿身的毛坯，其中，始锻温度为 1050-1150°C，终锻温度为750-800°C ；b)进行球化退火处理，将上述的齿身毛坯放入炉内 加热到800-850°C并在此温度的恒温箱内保温2-3小时，然后再在650_700°C下保温1_2 小时，接着在400-450°C下保温1-2小时，之后自然冷却至常温；c)对上述处理后的齿身毛 坯进行机械加工，得到锥形齿身本体，然后在齿身上端部钻齿尖孔，并对齿尖孔进行打磨处 理，使气光洁度为0. 8以上；d)对齿身进行渗碳处理；(2)齿尖的预制造，a)选取按重量计 的金刚石粉45份、铁粉15份、钴粉2份、镍粉5份、碳化钨粉8份、铜粉5份、硅份5份、锰 粉4份、钒粉2份、碳化硼5份以及碳化钛4份的金属粉末放入球磨混料机充分搅拌混合，然 后经过干燥箱干燥后保存；b)按照上述混合料的重量的2% -5%称取润滑剂，润滑剂选用 乙醇、甘油或它们的混合物，将润滑剂加入上述干燥后的金属粉末中进一步搅拌，使上述金 属粉末能混合均勻；c)对上述充分混合的金属粉末送入压力机热压烧结成型，其中压力为 3-7MPa，烧结温度为800-1200°C，保温保压时间为10-20分钟；d)修磨和开刃，齿尖烧结完 成后，需要对其进行修磨开刃，使齿尖的尺寸、外径达到规定的使用要求；e)对齿尖进行碳 氮共渗处理；(3)齿尖和齿身的装配，a)将齿身和齿尖放入浓度为0. 05-0. lmol/L的稀盐酸 中浸泡，浸泡时间为20-30分钟，并用酒精清洗干净，去除齿身和齿尖表面的油锈污物；b) 将齿尖用压力机压入齿身端部的齿尖孔中，并进行钎焊将两个固定在一起；(4)对装配好 的截齿的齿身表面进行熔覆耐磨层，耐磨层的厚度为2-3mm，采用压缩电弧等离子熔覆机床使截齿夹持在旋转装置上，熔覆是截齿在水平状态下旋转，压缩等离子束对齿身表面熔化， 在瞬间溶化的熔池内注入由碳、硅、镍、铬、锰、钛、钒、硼、钨组成的混合粉末，粉末熔化后与 齿身合并凝固，形成耐磨层；(5)将上述步骤(4)的产品进行盐浴处理，在盐浴炉内加入质 量白分比为65%的氧化钡、30%的氯化钠和5%的盐浴脱氧剂的混合物中，将盐浴炉内温 度升高到850-900°C，然后把步骤(4)中的产品放入盐浴炉内，待截齿温度上升到炉温时迅 速取出放入冷水中淬火捞出，然后放入机油中冷却；(6)对淬火后的产品进行低温回火处 理，先将淬火后的产品加热到150-200°C，放在真空中自然冷却到常温；(7)对回火后的产 品进行后期处理，用抛光机对其进行抛光打磨，便可得到截齿成品。上在上述步骤(5)和步骤(6)之间还有退火步骤，将淬火后截齿加热到500_600°C 后再自然冷却。本发明取得的技术效果1、本发明的截齿经过本发明的处理工艺处理后截齿的变形和热影响极小，使用寿 命提高5-6倍，另外，齿身表面的耐磨层，与传统截齿相比，其维氏硬度大大提高，据检测， 硬度可达1800以上，远远大于传统截齿的维氏硬度，由于硬度较高，也大大提高了截齿的 使用寿命；2、通过退火步骤的设置，可以进一步提高截齿的性能，进一步延长其使用寿命。
具体实施例方式下面对本发明的实施方式做进一步的说明。一种采煤采矿用截齿的制造工艺，所述的截齿包括齿身和齿尖，其制造工艺包括 如下步骤(1)齿身的预制造，a)首先选取圆柱型碳素工具钢进行精密锻造成锥形齿身的 毛坯，其中，始锻温度为1050-1150°C，终锻温度为750-800°C ；b)进行球化退火处理，将上 述的齿身毛坯放入炉内加热到800-850°C并在此温度的恒温箱内保温2-3小时，然后再在 650-700°C下保温1-2小时，接着在400-450°C下保温1_2小时，之后自然冷却至常温；c)对 上述处理后的齿身毛坯进行机械加工，得到锥形齿身本体，然后在齿身上端部钻齿尖孔，并 对齿尖孔进行打磨处理，使气光洁度为0. 8以上；d)对齿身进行渗碳处理；(2)齿尖的预制 造，a)选取按重量计的金刚石粉45份、铁粉15份、钴粉2份、镍粉5份、碳化钨粉8份、铜 粉5份、硅份5份、锰粉4份、钒粉2份、碳化硼5份以及碳化钛4份的金属粉末放入球磨混 料机充分搅拌混合，然后经过干燥箱干燥后保存；b)按照上述混合料的重量的2% -5%称 取润滑剂，润滑剂选用乙醇、甘油或它们的混合物，将润滑剂加入上述干燥后的金属粉末中 进一步搅拌，使上述金属粉末能混合均勻；c)对上述充分混合的金属粉末送入压力机热压 烧结成型，其中压力为3-7MPa，烧结温度为800-1200°C，保温保压时间为10-20分钟；d)修 磨和开刃，齿尖烧结完成后，需要对其进行修磨开刃，使齿尖的尺寸、外径达到规定的使用 要求；e)对齿尖进行碳氮共渗处理；(3)齿尖和齿身的装配，a)将齿身和齿尖放入浓度为 0. 05-0. lmol/L的稀盐酸中浸泡，浸泡时间为20-30分钟，并用酒精清洗干净，去除齿身和 齿尖表面的油锈污物；b)将齿尖用压力机压入齿身端部的齿尖孔中，并进行钎焊将两个固 定在一起；(4)对装配好的截齿的齿身表面进行熔覆耐磨层，耐磨层的厚度为2-3mm，采用 压缩电弧等离子熔覆机床使截齿夹持在旋转装置上，熔覆是截齿在水平状态下旋转，压缩 等离子束对齿身表面熔化，在瞬间溶化的熔池内注入由碳、硅、镍、铬、锰、钛、钒、硼、钨组成的混合粉末，粉末熔化后与齿身合并凝固，形成耐磨层；(5)将上述步骤(4)的产品进行盐 浴处理，在盐浴炉内加入质量白分比为65%的氧化钡、30%的氯化钠和5%的盐浴脱氧剂 的混合物中，将盐浴炉内温度升高到850-900°C，然后把步骤(4)中的产品放入盐浴炉内， 待截齿温度上升到炉温时迅速取出放入冷水中淬火捞出，然后放入机油中冷却；(6)对淬 火后的产品进行低温回火处理，先将淬火后的产品加热到150-200°C，放在真空中自然冷却 到常温；(7)对回火后的产品进行后期处理，用抛光机对其进行抛光打磨，便可得到截齿成
品 O在上述步骤(5)和步骤(6)之间还有退火步骤，将淬火后截齿加热到500-600°C后再自然冷却。本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发 明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权 利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
权利要求
一种采煤采矿用截齿的制造工艺，所述的截齿包括齿身和齿尖，其特征在于其制造工艺包括如下步骤(1)齿身的预制造，a)首先选取圆柱型碳素工具钢进行精密锻造成锥形齿身的毛坯，其中，始锻温度为1050 1150℃，终锻温度为750 800℃；b)进行球化退火处理，将上述的齿身毛坯放入炉内加热到800 850℃并在此温度的恒温箱内保温2 3小时，然后再在650 700℃下保温1 2小时，接着在400 450℃下保温1 2小时，之后自然冷却至常温；c)对上述处理后的齿身毛坯进行机械加工，得到锥形齿身本体，然后在齿身上端部钻齿尖孔，并对齿尖孔进行打磨处理，使气光洁度为0.8以上；d)对齿身进行渗碳处理；(2)齿尖的预制造，a)选取按重量计的金刚石粉45份、铁粉15份、钴粉2份、镍粉5份、碳化钨粉8份、铜粉5份、硅份5份、锰粉4份、钒粉2份、碳化硼5份以及碳化钛4份的金属粉末放入球磨混料机充分搅拌混合，然后经过干燥箱干燥后保存；b)按照上述混合料的重量的2％ 5％称取润滑剂，润滑剂选用乙醇、甘油或它们的混合物，将润滑剂加入上述干燥后的金属粉末中进一步搅拌，使上述金属粉末能混合均匀；c)对上述充分混合的金属粉末送入压力机热压烧结成型，其中压力为3 7MPa，烧结温度为800 1200℃，保温保压时间为10 20分钟；d)修磨和开刃，齿尖烧结完成后，需要对其进行修磨开刃，使齿尖的尺寸、外径达到规定的使用要求；e)对齿尖进行碳氮共渗处理；(3)齿尖和齿身的装配，a)将齿身和齿尖放入浓度为0.05 0.1mol/L的稀盐酸中浸泡，浸泡时间为20 30分钟，并用酒精清洗干净，去除齿身和齿尖表面的油锈污物；b)将齿尖用压力机压入齿身端部的齿尖孔中，并进行钎焊将两个固定在一起；(4)对装配好的截齿的齿身表面进行熔覆耐磨层，耐磨层的厚度为2 3mm，采用压缩电弧等离子熔覆机床使截齿夹持在旋转装置上，熔覆是截齿在水平状态下旋转，压缩等离子束对齿身表面熔化，在瞬间溶化的熔池内注入由碳、硅、镍、铬、锰、钛、钒、硼、钨组成的混合粉末，粉末熔化后与齿身合并凝固，形成耐磨层；(5)将上述步骤(4)的产品进行盐浴处理，在盐浴炉内加入质量白分比为65％的氧化钡、30％的氯化钠和5％的盐浴脱氧剂的混合物中，将盐浴炉内温度升高到850 900℃，然后把步骤(4)中的产品放入盐浴炉内，待截齿温度上升到炉温时迅速取出放入冷水中淬火捞出，然后放入机油中冷却；(6)对淬火后的产品进行低温回火处理，先将淬火后的产品加热到150 200℃，放在真空中自然冷却到常温；(7)对回火后的产品进行后期处理，用抛光机对其进行抛光打磨，便可得到截齿成品。
2.根据权利要求1所述的采煤采矿用截齿，其特征在于在上述步骤(5)和步骤(6)之 间还有退火步骤，将淬火后截齿加热到500-600°C后再自然冷却。
全文摘要
本发明涉及一种采煤采矿用截齿的制造工艺，所述的截齿包括齿身和齿尖，其特征在于其制造工艺包括如下步骤(1)齿身的预制造；(2)齿尖的预制造；(3)齿尖和齿身的装配；(4)对装配好的截齿的齿身表面进行熔覆耐磨层；(5)将上述步骤(4)的产品进行盐浴处理和淬火处理；(6)对淬火后的产品进行低温回火处理；(7)对回火后的产品进行后期处理，便可得到截齿成品。本发明的截齿经过本发明的处理工艺处理后截齿的变形和热影响极小，使用寿命提高5-6倍，齿身表面的耐磨层，与传统截齿相比，其维氏硬度大大提高，据检测，硬度可达1800以上，远远大于传统截齿的维氏硬度，由于硬度较高，也大大提高了截齿的使用寿命。
文档编号E21C35/18GK101994512SQ201010529619
公开日2011年3月30日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者曾美霞, 陈娟 申请人:宁波市胜源技术转移有限公司