【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及焊接的，具體而言，涉及用于盾構(gòu)刀的耐磨材料、釬焊方法及自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線。
技術(shù)介紹
1、盾構(gòu)刀具是“國(guó)之重器的伶牙俐齒”，在使用期間屬于嚴(yán)重的易消耗品，在掘進(jìn)過(guò)程中易產(chǎn)生兩種失效形式，（1）硬質(zhì)合金塊工作面受擠壓刮削而產(chǎn)生強(qiáng)大的磨損；（2）在沖擊和剪切力的作用下，沖擊力超過(guò)合金材料能承受的強(qiáng)度極限時(shí)，將導(dǎo)致合金塊崩裂，剪切力超過(guò)焊接強(qiáng)度極限時(shí)，將導(dǎo)致合金塊的脫落甚至斷刀。
2、為了延長(zhǎng)盾構(gòu)刀的使役壽命，現(xiàn)有的盾構(gòu)刀通常由合金鋼基體、硬質(zhì)合金和耐磨層組成。其中，合金鋼基體主要提供良好的抗沖擊韌性，保護(hù)硬質(zhì)合金塊；硬質(zhì)合金塊由于其硬度高、強(qiáng)度好、耐磨性好，起到直接切削掌子面巖土的作用；刀具的耐磨主要是通過(guò)在合金鋼基體表面堆焊一層耐磨層來(lái)防止使役過(guò)程中因磨損造成的傷害。
3、當(dāng)前國(guó)內(nèi)的主要盾構(gòu)刀廠家，普遍采用手工釬焊的方法制備，其制備過(guò)程主要分為兩步：第一步通過(guò)堆焊的方式將耐磨層堆焊于刀具鋼基體表面，起到耐磨作用；第二步通過(guò)采用合金焊片將硬質(zhì)合金釬焊于盾構(gòu)刀鋼基體。
4、相關(guān)技術(shù)中存在以下至少一個(gè)問(wèn)題：現(xiàn)有技術(shù)中的盾構(gòu)刀主要是通過(guò)人工焊接的方式將耐磨層堆焊于刀具主體的表面，以防止使用過(guò)程中因磨損對(duì)盾構(gòu)刀造成傷害，但焊接工藝分多步操作，人工焊接的速度較慢，導(dǎo)致盾構(gòu)刀的生產(chǎn)效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中的盾構(gòu)刀主要是通過(guò)人工焊接的方式將耐磨層堆焊于刀具主體的表面，以防止使用過(guò)程中因磨損對(duì)盾構(gòu)刀造成傷害，但人工
2、為解決上述問(wèn)題，本專利技術(shù)的第一目的在于提供一種用于盾構(gòu)刀的釬焊方法。
3、本專利技術(shù)的第二目的在于提供一種用于盾構(gòu)刀的耐磨材料。
4、本專利技術(shù)的第三目的在于提供一種用于盾構(gòu)刀的自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線。
5、為實(shí)現(xiàn)上述的第一目的，本專利技術(shù)提供一種用于盾構(gòu)刀的釬焊方法，所述釬焊方法用于制備盾構(gòu)刀，且釬焊方法應(yīng)用于自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線，自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線包括預(yù)熱爐、過(guò)渡室、焊接室、第一點(diǎn)膏機(jī)，釬焊方法包括：
6、s100：將合金鋼基體和硬質(zhì)合金進(jìn)行組裝，以獲得刀具基體，并將刀具基體放置于上料架，并由上料架將刀具基體輸送至預(yù)熱爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱處理；
7、s200：將完成預(yù)熱處理的刀具基體送入過(guò)渡室進(jìn)行至少一次洗氣操作；
8、s300：將完成洗氣操作后的刀具基體推入焊接室，由第一點(diǎn)膏機(jī)對(duì)硬質(zhì)合金執(zhí)行第一涂覆動(dòng)作；
9、s400：對(duì)完成第一涂覆動(dòng)作的刀具基體執(zhí)行釬焊動(dòng)作，獲得盾構(gòu)刀。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用該技術(shù)方案所達(dá)到的技術(shù)效果：在盾構(gòu)刀的制造過(guò)程中，使用釬焊方法，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)的需求，避免了出現(xiàn)人工焊接的速度較慢，導(dǎo)致盾構(gòu)刀的生產(chǎn)效率較低的情況，從而提高了盾構(gòu)刀的生產(chǎn)效率。
11、具體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)人工焊接的方式將耐磨層堆焊于刀具主體的表面，以防止使用過(guò)程中因磨損對(duì)盾構(gòu)刀造成傷害，在人工操作過(guò)程中，由于人工操作的速度較慢，導(dǎo)致盾構(gòu)刀的整個(gè)生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，從而影響了盾構(gòu)刀的生產(chǎn)效率。本方案提供一種釬焊方法，釬焊方法應(yīng)用于自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線，采用自動(dòng)焊接方法來(lái)替代人工焊接的方法，自動(dòng)焊接可以提高焊接速度，同時(shí)減少人為誤差，提高生產(chǎn)效率。
12、在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)例中，自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線還包括保溫爐和第二點(diǎn)膏機(jī)，s400具體包括：
13、s410：由第二點(diǎn)膏機(jī)對(duì)刀具基體的工作面執(zhí)行第二涂覆動(dòng)作；
14、s420：對(duì)完成第二涂覆動(dòng)作的工作面執(zhí)行耐磨釬焊動(dòng)作；
15、s430：將完成耐磨釬焊動(dòng)作的刀具基體送入保溫爐，進(jìn)行梯度降溫。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用該技術(shù)方案所達(dá)到的技術(shù)效果：提高了盾構(gòu)刀的耐磨性能，從而確保了盾構(gòu)刀的使用壽命。
17、具體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中的盾構(gòu)刀主要是通過(guò)堆焊的方式將耐磨層與刀具主體結(jié)合在一起，以防止使用過(guò)程中因磨損對(duì)盾構(gòu)刀造成傷害，但堆焊過(guò)程中由于快速升溫和降溫，使得耐磨區(qū)域產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致耐磨層出現(xiàn)變形和裂紋，從而導(dǎo)致裂紋處的耐磨層易被氧化，進(jìn)而影響了耐磨層的耐磨效果。
18、進(jìn)一步的，本方案通過(guò)將耐磨材料涂覆于盾構(gòu)刀后，通過(guò)耐磨釬焊的方式使耐磨材料與刀具基體結(jié)合，然后采用梯度降溫的方式使盾構(gòu)刀的溫度降至常溫，以形成耐磨層，避免了耐磨區(qū)域產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致耐磨層出現(xiàn)變形和裂紋，使得耐磨層被氧化的情況，從而提高了耐磨層的耐磨效果，進(jìn)而延長(zhǎng)了盾構(gòu)刀的使用壽命。
19、在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)例中，s300具體包括：
20、s310：將第一硅烷偶聯(lián)劑和水混合進(jìn)行一次反應(yīng)，以獲取涂覆材料，并將涂覆材料裝入第一點(diǎn)膏機(jī)（300）；
21、s400還包括：
22、s440：制備耐磨材料，并將耐磨材料裝入第二點(diǎn)膏機(jī)（400）。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用該技術(shù)方案所達(dá)到的技術(shù)效果：提高了盾構(gòu)刀的耐磨性能，同時(shí)增強(qiáng)了硬質(zhì)合金的高溫抗氧化能力。
24、具體來(lái)說(shuō)，第一硅烷偶聯(lián)劑與水混合后發(fā)生水解反應(yīng)以生成攜帶硅醇基團(tuán)（-si—oh）的涂覆材料，再通過(guò)第二點(diǎn)膏機(jī)將涂覆材料涂覆于硬質(zhì)合金的表面，硬質(zhì)合金屬于無(wú)機(jī)物，表面存在一定羥基基團(tuán)（-oh），羥基基團(tuán)（-oh）與涂覆材料的硅醇基團(tuán)（-si—oh）發(fā)生縮合反應(yīng)，從而在硬質(zhì)合金表面形成一層致密的sio2納米凝膠膜，sio2納米凝膠膜可依靠自身的交聯(lián)收縮應(yīng)力而連續(xù)、致密包覆在硬質(zhì)合金表面，在硬質(zhì)合金表面隔離空氣而形成保護(hù)層，從而提高硬質(zhì)合金的高溫抗氧化能力。
25、在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)例中，一次反應(yīng)的溫度為20℃～60℃；和/或一次反應(yīng)的壓力為7mpa～9mpa；和/或一次反應(yīng)的時(shí)間為30min～50min。
26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用該技術(shù)方案所達(dá)到的技術(shù)效果：提高了一次反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，提高了物料的利用率。
27、具體來(lái)說(shuō)，第一硅烷偶聯(lián)劑和水混合發(fā)生水解反應(yīng)生成攜帶硅醇基團(tuán)（-si—oh）的中間產(chǎn)物，通過(guò)控制一次反應(yīng)的溫度為20℃～60℃，以加快化學(xué)反應(yīng)的速度，從而提高一次反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，使硅烷偶聯(lián)劑能夠被充分水解；進(jìn)一步的，本專利技術(shù)優(yōu)選一次反應(yīng)的時(shí)間為30min，精準(zhǔn)控制硅烷偶聯(lián)劑水解的反應(yīng)時(shí)間，避免了不必要的副反應(yīng)產(chǎn)生，從而進(jìn)一步提高了硅烷偶聯(lián)劑的轉(zhuǎn)化率，提高了物料的利用率；控制一次反應(yīng)過(guò)程中的壓力為7mpa～9mpa，以增加反應(yīng)物的濃度，更進(jìn)一步加快了一次反應(yīng)的反應(yīng)速率。
28、在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)例中，s440具體包括：
29、s441：將第二硅烷偶聯(lián)劑和水混合進(jìn)行二次反應(yīng)，以獲得中間產(chǎn)物；
30、s442：將中間產(chǎn)物和羧基類硼酸、催化劑a混合進(jìn)行三次反應(yīng)，以獲得活化液；
31、s443：將活化液與金剛石混合、加熱，篩分后獲得活性金剛石；
32、s444：將溶劑、助焊劑、觸變劑加入反應(yīng)釜中進(jìn)行混合并攪拌，以獲得助焊膏；
33、本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于盾構(gòu)刀的釬焊方法，所述釬焊方法用于制備盾構(gòu)刀，且所述釬焊方法應(yīng)用于自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線，其特征在于，所述自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線包括預(yù)熱爐（100）、過(guò)渡室（200）、焊接室（500）、第一點(diǎn)膏機(jī)（300），所述釬焊方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釬焊方法，其特征在于，所述自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線還包括保溫爐（600）和第二點(diǎn)膏機(jī)（400），所述S400具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的釬焊方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釬焊方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釬焊方法，其特征在于，所述S440具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的釬焊方法，其特征在于，
7.一種用于盾構(gòu)刀的耐磨材料，其特征在于，所述耐磨材料用于如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的釬焊方法，所述耐磨材料包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耐磨材料，其特征在于，
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耐磨材料，其特征在于，
10.一種用于盾構(gòu)刀的自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線，其特征在于，所述自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線采用如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于盾構(gòu)刀的釬焊方法，所述釬焊方法用于制備盾構(gòu)刀，且所述釬焊方法應(yīng)用于自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線，其特征在于，所述自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線包括預(yù)熱爐（100）、過(guò)渡室（200）、焊接室（500）、第一點(diǎn)膏機(jī)（300），所述釬焊方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釬焊方法，其特征在于，所述自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線還包括保溫爐（600）和第二點(diǎn)膏機(jī)（400），所述s400具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的釬焊方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釬焊方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂賢明，龍偉民，楊雷，張雷，王錯(cuò)，王杜娟，賈連輝，關(guān)常勇，鐘素娟，黃成志，李寧波，王鑫華，常云峰，陳睿博，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)機(jī)械總院集團(tuán)寧波智能機(jī)床研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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