專利名稱：：高耐磨復(fù)合截齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型主要涉及到煤礦及礦山開采設(shè)備領(lǐng)域，特指一種用于采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備上的高耐磨復(fù)合截齒。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有技術(shù)中，采掘截齒是大型采掘機(jī)上的關(guān)鍵元件，主要應(yīng)用在煤田的采煤、巷道掘進(jìn)等采掘領(lǐng)域，隨著資源需求的日趨增長(zhǎng)，大型采掘機(jī)械的使用越來(lái)越廣泛，因而對(duì)采掘截齒的性能提出了更高的要求。一般的采掘截齒由截齒柄和截齒頭兩部分組成，截齒頭焊接于截齒柄的一端。目前截齒普遍存在因?yàn)榻佚X柄不耐磨，而使固定于截齒柄端部的硬質(zhì)合金截齒頭過(guò)早地脫落，導(dǎo)致整個(gè)截齒提前損毀失效。這樣，一方面由于截齒整體壽命過(guò)短，直接造成整體開采設(shè)備成本提高，另一方面由于頻繁的更換截齒，使得開采設(shè)備的效率不能充分發(fā)揮。為了解決該問(wèn)題，傳統(tǒng)上主要采用對(duì)截齒柄進(jìn)行熱處理或在截齒柄表面堆焊一層耐磨焊條來(lái)增加其耐磨性，以達(dá)到保徑目的，但是效果并不明顯；而且由于高溫的影響，在熱處理或堆焊耐磨焊條的過(guò)程中對(duì)硬質(zhì)合金截齒頭不可避免的有一定程度的損傷，引起截齒的整體性能下降。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠?qū)τ操|(zhì)合金截齒頭與截齒柄的焊接部位進(jìn)行有效保護(hù)、從而以提高截齒的整體性能、進(jìn)而提高開采設(shè)備效率和壽命的高耐磨復(fù)合截齒。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的解決方案為一種高耐磨復(fù)合截齒，它包括截齒柄以及連接于截齒柄端部的截齒頭，其特征在于所述截齒柄與截齒頭連接端的外表面上鍍覆有電鍍金剛石層。所述截齒頭包括硬質(zhì)合金基體和復(fù)合于硬質(zhì)合金基體端部上的金剛石聚晶層。所述硬質(zhì)合金基體端部與金剛石聚晶層的連接面上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的凸起部。所述金剛石聚晶層的成分按重量百分比為金剛石80%82%，硅6%7%，鈷12%13%0所述電鍍金剛石層包裹于截齒柄整外圓周上或呈兩根或兩根以上的肋條狀包裹于截齒柄外圓周上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)就在于由于金剛石具有極高的耐磨性，本實(shí)用新型在截齒的截齒柄與硬質(zhì)合金截齒頭連接部位的表面(前部)常溫電鍍了一層金剛石，這樣大大增強(qiáng)了該部位的耐磨性，保證了使用過(guò)程中該部位的徑向穩(wěn)定性，使硬質(zhì)合金截齒頭能正常的消耗完；同時(shí)由于金剛石電鍍是在常溫下進(jìn)行，不會(huì)對(duì)硬質(zhì)合金截齒頭和截齒柄造成熱損傷，因此保持了截齒頭原有的性能。這樣，單個(gè)截齒壽命的得以大大提高，整個(gè)截齒的使用壽命能提高50%100%，進(jìn)而使得采掘機(jī)械在使用過(guò)程中更換截齒的頻率大大降低，從而大幅提高了采掘效率，同時(shí)基于截齒使用壽命的提高和采掘效率的提升，使采掘成本大幅度降低。圖1是制作本實(shí)用新型的流程示意圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的主視結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2的主視結(jié)構(gòu)示意圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖6是本實(shí)用新型中截齒頭中硬質(zhì)合金基體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說(shuō)明1、截齒柄2、截齒頭3、電鍍金剛石層4、硬質(zhì)合金基體5、金剛石聚晶層6、凸起部具體實(shí)施方式以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例l:如圖2、圖3所示，按前述電鍍金剛石工藝對(duì)焊接完好的硬質(zhì)合金截齒進(jìn)行電鍍金剛石處理，該截齒的硬質(zhì)合金截齒頭2采用的合金牌號(hào)為YG11C，截齒柄1采用的材料為35CrMo，經(jīng)熱處理后硬度達(dá)到HRC50左右。電鍍金剛石采用的品級(jí)是MBD4、粒度為60/70:70/80:80/100按i:i:i的比例投料。電鍍后的截齒在截齒柄i與硬質(zhì)合金截齒頭2聯(lián)接部位的外表面(前部)滿布了一圈電鍍金剛石層3，電鍍金剛石層3的厚度為0.5mm，電鍍金剛石層3的軸向長(zhǎng)度比焊接孔長(zhǎng)10mm。本實(shí)用新型的高耐磨復(fù)合截齒，它包括截齒柄1以及連接于截齒柄1端部的PDC截齒頭2，該P(yáng)DC截齒頭2包括硬質(zhì)合金基體4和固定于硬質(zhì)合金基體4端部上的金剛石聚晶層5。本實(shí)施例中，進(jìn)一步于截齒柄1與PDC截齒頭2連接端的外表面上設(shè)有電鍍金剛石層3，電鍍金剛石層3包裹于截齒柄l外圓周上。PDC截齒頭2采用銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過(guò)盈壓入、或熱壓過(guò)盈壓入法連接在截齒柄l上，截齒柄l的電鍍金剛石層3通過(guò)常規(guī)電鍍金剛石處理，電鍍金剛石采用的品級(jí)是MBDe、粒度為70/80:80/100按2:1的比例投料，電鍍金剛石層3的厚度為0.6mm,電鍍金剛石層3的軸向長(zhǎng)度比焊接孔長(zhǎng)10誦。在實(shí)際過(guò)程中，要根據(jù)PDC截齒頭2的耐磨性能選擇合適的金剛石配比，一般是隨PDC截齒頭2的磨耗比的增加而選擇耐磨性強(qiáng)的金剛石配比。其中，PDC截齒頭2上金剛石聚晶層5的成分按重量百分比為金剛石80%82%，硅6%7%，鈷12%13%。參見圖6所示，在較佳實(shí)施例中，硬質(zhì)合金基體4端部與金剛石聚晶層5的連接面上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的凸起部6，這些均勻分布的凸起部6，其高度為0.30.8mm，直徑為0.81.5mm，凸起部6與鄰面由圓弧過(guò)渡。凸起部6在界面上的均勻分布，提高了硬質(zhì)合金基體4與金剛石聚晶層5的接觸面積，從而有效增強(qiáng)了金剛石聚晶層5與硬質(zhì)合金基體4的結(jié)合強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的抗沖擊能力，延長(zhǎng)其使用壽命。在PDC截齒頭2加工時(shí)，先將金剛石和金屬粉料按一定比例混合、攪拌形成金剛石混料，對(duì)硬質(zhì)合金的表面進(jìn)行預(yù)處理，去油、去除表面氧化層后形成硬質(zhì)合金基體4，然后把金剛石浪料裝入一碳管中，預(yù)壓成型，裝入硬質(zhì)合金基體4，進(jìn)行真空凈化處理；接下來(lái)將真空凈化處理后的碳管放入葉臘石中，并在碳管的兩端與葉臘石之間設(shè)置導(dǎo)電鋼圈、鈦圓和碳片，形成合成塊；最后在合成塊中導(dǎo)電鋼圈兩端通入電流，以碳管作為加熱器，在合成過(guò)程中通入電流從而發(fā)熱，加熱時(shí)間為50200秒，合成壓力為80105Map,合成溫度為15001600°C，在合成過(guò)程中要保證六個(gè)合金頂錘同時(shí)從前、后、左、右、上、下六個(gè)方向?qū)铣蓧K進(jìn)行加壓，利用國(guó)產(chǎn)六面頂壓機(jī)即可做到。實(shí)施例2:如圖4、圖5所示，按前述電鍍金剛石工藝對(duì)焊接完好的硬質(zhì)合金截齒進(jìn)行電鍍金剛石處理，該截齒的硬質(zhì)合金截齒頭2采用的合金牌號(hào)為YG13C，截齒柄1采用的材料為42CrMo，經(jīng)熱處理后硬度達(dá)到HRC50左右。電鍍金剛石采用的品級(jí)是MBD6、粒度為60/70:70/80、按2:1的比例投料。電鍍后的截齒在截齒柄1與硬質(zhì)合金截齒頭2連接部位的外表面(前部)以條狀物的形式均布了6條電鍍金剛石層3，電鍍金剛石層3的厚度為0.8mm，電鍍金剛石層3的軸向長(zhǎng)度比焊接孔長(zhǎng)10mm。本實(shí)用新型的高耐磨復(fù)合截齒，它包括截齒柄1以及連接于截齒柄1端部的PDC截齒頭2，該截齒頭2包括硬質(zhì)合金基體4和固定于硬質(zhì)合金基體4端部上的金剛石聚晶層5。本實(shí)施例中，進(jìn)一步于截齒柄1與PDC截齒頭2連接端的外表面上設(shè)有電鍍金剛石層3，電鍍金剛石層3呈兩根或兩根以上的肋條狀包裹于截齒柄1整外圓周上。PDC截齒頭2采用銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過(guò)盈壓入、或熱壓過(guò)盈壓入法連接在截齒柄1上，截齒柄1的電鍍金剛石層3通過(guò)常規(guī)電鍍金剛石處理，電鍍金剛石采用的品級(jí)是MBD6、粒度為70/80:80/100按2:1的比例投料，電鍍金剛石層3的厚度為0.6咖，電鍍金剛石層3的軸向長(zhǎng)度比焊接孔長(zhǎng)10mm。其中，PDC截齒頭2上金剛石聚晶層5的成分按重量百分比為金剛石80%82%，硅6%7%，鈷12%13%。參見圖6所示，在較佳實(shí)施例中，硬質(zhì)合金基體4端部與金剛石聚晶層5的連接面上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的凸起部6，這些均勻分布的凸起部6，其高度為0.30.8mm，直徑為0.81.5mm，凸起部6與鄰面由圓弧過(guò)渡。凸起部6在界面上的均勻分布，提高了硬質(zhì)合金基體4與金剛石聚晶層5的接觸面積，從而有效增強(qiáng)了金剛石聚晶層5與硬質(zhì)合金基體4的結(jié)合強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的抗沖擊能力，延長(zhǎng)其使用壽命。在PDC截齒頭2加工時(shí)，先將金剛石和金屬粉料按一定比例混合、攪拌形成金剛石混料，對(duì)硬質(zhì)合金的表面進(jìn)行預(yù)處理，去油、去除表面氧化層后形成硬質(zhì)合金基體4，然后把金剛石混料裝入一碳管中，預(yù)壓成型，裝入硬質(zhì)合金基體4，進(jìn)行真空凈化處理；接下來(lái)將真空凈化處理后的碳管放入葉臘石中，并在碳管的兩端與葉臘石之間設(shè)置導(dǎo)電鋼圈、鈦圓和碳片，形成合成塊；最后在合成塊中導(dǎo)電鋼圈兩端通入電流，以碳管作為加熱器，在合成過(guò)程中通入電流從而發(fā)熱，加熱時(shí)間為50200秒，合成壓力為80105Map，合員度為15001600。C，在合成過(guò)程中要保證六個(gè)合金頂錘同時(shí)從前、后、左、右、上、下六個(gè)方向?qū)铣蓧K進(jìn)行加壓，利用國(guó)產(chǎn)六面頂壓機(jī)即可做到。參見如圖l所示，制作本實(shí)用新型的方法步驟為(1)、將截齒頭焊接于截齒柄的一端，并進(jìn)行預(yù)處理；(2)、將截齒柄與截齒頭連接端的外表面作為鍍面，先采用3050%的貼04對(duì)其進(jìn)行陽(yáng)極腐蝕，然后經(jīng)過(guò)102(^的HC1弱浸蝕后，用清水沖洗；(3)、入槽，用落砂法上砂形成金剛石保護(hù)層；(4)、填充七小時(shí)后，上第二次砂；然后繼續(xù)填充七小時(shí)后，上第三次砂；繼續(xù)填充八小時(shí)后，上第四次砂；填充八小時(shí)后，上第五次砂；填充十二小時(shí)后，出槽；(5)、在20040(TC下，保溫23小時(shí)，完成去氫；(6)、清除鎳鎦，修整鍍面。在步驟(l)中預(yù)處理的過(guò)程為①、將焊接好的截齒用汽油清洗干凈、烘干；②、將截齒頭用絕緣漆涂刷三遍，將截齒柄上與截齒頭連接端相反的一端用絕緣膠帶包牢；③、用酒精清洗截齒柄上與截齒頭連接一端的外表面，并水砂紙打磨，然后用清水沖洗。其中，在整個(gè)電鍍工藝中，其工藝參數(shù)為，電流密度0.81.5A/dm2,溫度2835'C，PH值5.05.8，其鍍液配方如下表l所示表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種高耐磨復(fù)合截齒，它包括截齒柄(1)以及連接于截齒柄(1)端部的截齒頭(2)，其特征在于所述截齒柄(1)與截齒頭(2)連接端的外表面上鍍覆有電鍍金剛石層(3)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨復(fù)合截齒，其特征在于所述截齒頭(2)包括硬質(zhì)合金基體(4)和復(fù)合于硬質(zhì)合金基體(4)端部上的金剛石聚晶層(5)。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐磨復(fù)合截齒，其特征在于所述硬質(zhì)合金基體(4)端部與金剛石聚晶層(5)的連接面上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的凸起部(6)。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的高耐磨復(fù)合截齒，其特征在于所述電鍍金剛石層(3)包裹于截齒柄(1)整外圓周上或呈兩根或兩根以上的肋條狀包裹于截齒柄(1)外圓周上。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高耐磨復(fù)合截齒，它包括截齒柄以及連接于截齒柄端部的截齒頭，所述截齒柄與截齒頭連接端的外表面上鍍覆有電鍍金剛石層。本實(shí)用新型是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠?qū)τ操|(zhì)合金截齒頭與截齒柄的焊接部位進(jìn)行有效保護(hù)、從而以提高截齒的整體性能、進(jìn)而提高開采設(shè)備效率和壽命的高耐磨復(fù)合截齒。文檔編號(hào)E21C35/00GK201221359SQ20082005268公開日2009年4月15日申請(qǐng)日期2008年3月28日優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日發(fā)明者周志平,楊世珍,蔣詩(shī)軍申請(qǐng)人:湖南飛瑞復(fù)合材料有限責(zé)任公司