一种盾构机刀具结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及盾构刀具领域，特别是涉及一种盾构机刀具结构。
【背景技术】
[0002]盾构机在施工过程中刀具的损耗过快是困扰施工单位的一大难题，由于盾构工作的不可见性，刀具成为了最不可预测的一个技术难题，由于刀具的损耗，导致了经常需要开仓换刀，而开仓的安全风险也是不可预测的，而开仓可能导致的塌方可能带来的风险更是不可预计。
[0003]由于传统的盾构刀具一直以来都采用对单一金属基材进行热处理的方法来解决刀具同时需要的韧性和耐磨的性能。而提高材料热处理的硬度，解决了刀具耐磨的要求，硬度提高了，相应地刀具的韧性也就降低了。硬度低了材料韧性就好了，但耐磨就差了 ；而硬度高了材料韧性就差了耐磨就好了。
[0004]由于刀具的使用特性的要求，导致了相互矛盾的两种特性只能通过牺牲另一方来满足一种的要求，长期以来，盾构刀具厂家都在这两种相互矛盾的要求中找平衡，借此来达到一种均衡。
[0005]正是由于存在这种矛盾，现在市场上的盾构刀具都只能将材料性能发挥到极限，这也就不可避免地使得刀具只能更多地倾向于满足单一的要求。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种能有效满足盾构刀具施工过程中对韧性和耐磨性能双重需求的盾构机刀具结构。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种盾构机刀具结构，包括刀具基材及包覆刀具基材外缘的熔覆耐磨合金层，熔覆耐磨合金层为在镍基或者钴基或者铁基中添加有碳化钨的合金层。
[0008]进一步作为本发明技术方案的改进，熔覆耐磨合金层绕刀具基材的外缘成冶金结合截面，恪覆耐磨合金层最大厚度为2?8mm。
[0009]进一步作为本发明技术方案的改进，熔覆耐磨合金层位于刀具基材外缘最远端的厚度最大。
[0010]进一步作为本发明技术方案的改进，刀具基材经过锻打坯料、粗加工、调质、再精加工形成。
[0011]进一步作为本发明技术方案的改进，熔覆耐磨合金层为添加有碳化钨的镍基粉末或者钴基粉末或者铁基粉末通过通过激光或者或者氧乙炔火焰等离子熔覆焊接工艺覆着于刀具基材的外缘。
[0012]本发明的有益效果:此盾构机刀具结构通过设置包覆在刀具基材外缘的熔覆耐磨合金层，可针对不同的地质条件，改变耐磨焊层的厚度以及长度，同时改变耐磨焊层的配方比例以达到施工地所需的刀具表面硬度以及强度，从而有效控制并延长盾构机刀具的使用寿命O
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明实施例剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1，本发明为一种盾构机刀具结构，包括刀具基材I及包覆刀具基材I外缘的熔覆耐磨合金层2，熔覆耐磨合金层2为在镍基或者钴基或者铁基中添加有碳化钨的合金层。
[0015]此盾构机刀具结构通过设置包覆在刀具基材I外缘的熔覆耐磨合金层2，可针对不同的地质条件，改变耐磨焊层的厚度以及长度，同时改变熔覆耐磨合金层2的配方比例以达到施工地所需的刀具表面硬度以及强度，从而有效控制并延长盾构机刀具的使用寿命O
[0016]作为本发明优选的实施方式，熔覆耐磨合金层2绕刀具基材I的外缘成冶金结合截面。
[0017]作为本发明优选的实施方式，熔覆耐磨合金层2位于刀具基材I外缘最远端的厚度最大，恪覆耐磨合金层2最大厚度为2?8mm。
[0018]刀具基材I外缘的熔覆耐磨合金层2成U型设置，对刀具的外缘以及周边基体形成保护，能同时避免刀具基体更早受到伤害，可延长刀具整体的使用寿命。
[0019]熔覆耐磨合金层2最大厚度为2?8_，区别于通过渗碳或者喷涂等添加的耐磨层，能起到更好的耐磨效果。
[0020]作为本发明优选的实施方式，刀具基材I经过锻打坯料、粗加工、调质、再精加工形成。
[0021]作为本发明优选的实施方式，熔覆耐磨合金层2为添加有碳化钨的镍基粉末或者钴基粉末或者铁基粉末通过通过激光或者等离子或者氧乙炔火焰熔覆焊接工艺覆着于刀具基材I的外缘。
[0022]采用这种发明后的刀具寿命，在同样的地质条件下，与传统单一金属材料的刀具寿命对比，针对不同地质条件，分别有明显提高5?8倍，耐磨性及耐冲击性能有了质的改变，该发明有实际使用意义。
[0023]镍基或者钴基或者铁基的耐磨粉末基底中含有B、S1、C等非金属元素，由于熔合金粉末中含有适量的B、S1、C等非金属元素，在熔覆过程中起到造渣、脱氧作用，可有效避免熔覆层中夹渣和氧化物的产生，使熔覆焊接获得致密度高、孔隙率小的焊层，减少了熔覆焊层磨损时产生脆性剥落的可能性。
[0024]熔覆焊层组织中存在高硬度质点的共晶碳化物组织和未熔碳化钨颗粒，从而使熔覆层具有良好的耐磨性能与基体结合良好，无裂纹、气孔等缺陷。显微组织中还存在吸收冲击功的奥氏体，使得盾构机刀具外层的熔覆焊层具有良好的抗冲击性能，避免了熔覆层在盾构机冲击工作条件下发生开裂、剥落现象。
[0025]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种盾构机刀具结构，其特征在于:包括刀具基材(I)及包覆所述刀具基材(I)外缘的熔覆耐磨合金层(2)，所述熔覆耐磨合金层(2)为在镍基或者钴基或者铁基中添加有碳化钨的合金层。
2.根据权利要求1所述的盾构机刀具结构，其特征在于:所述熔覆耐磨合金层(2)绕所述刀具基材(I)的外缘成冶金结合截面。
3.根据权利要求2所述的盾构机刀具结构，其特征在于:所述熔覆耐磨合金层(2)位于刀具基材(I)外缘最远端的厚度最大，所述恪覆耐磨合金层(2)最大厚度为2?8mm。
4.根据权利要求1?3中任意一项所述的盾构机刀具结构，其特征在于:所述刀具基材(I)经过锻打坯料、粗加工、调质、再精加工形成。
5.根据权利要求1?3中任意一项所述的盾构机刀具结构，其特征在于:所述熔覆耐磨合金层(2 )为添加有碳化钨的镍基粉末或者钴基粉末或者铁基粉末通过激光或者等离子或者氧乙炔火焰熔覆焊接工艺覆着于刀具基材(I)的外缘。
【专利摘要】本发明公开了一种盾构机刀具结构，包括刀具基材及包覆刀具基材外缘的熔覆耐磨合金层，熔覆耐磨合金层为在镍基或者钴基或者铁基中添加有碳化钨的合金层。此盾构机刀具结构通过设置包覆在刀具基材外缘的熔覆耐磨合金层，可针对不同的地质条件，改变耐磨焊层的厚度以及长度，同时改变耐磨焊层的配方比例以达到施工地所需的刀具表面硬度以及强度，从而有效控制并延长盾构机刀具的使用寿命，此发明用于盾构刀具领域。
【IPC分类】E21D9-08
【公开号】CN104727825
【申请号】CN201510149611
【发明人】罗云, 苏永科
【申请人】罗云, 苏永科
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月31日