[实用新型]一种微冶金强化无火花截齿

说明书

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，特别是一种微冶金强化无火花截齿。

背景技术

截齿是煤矿采煤机和掘进机上用来直接切割煤岩的刀具，是煤矿采掘机的关键零件，截齿的使用寿命直接影响着煤矿的生产效率。截齿80%的失效主要是由于磨损和刀头脱落引起的。

截齿在截割煤岩的过程中受到高压应力、剪切应力和冲击载荷等复杂的工况环境，而且在工作过程中截齿的磨损热量可以使得截齿温度提高到600~800度，引起齿体产生高温回火，降低截齿的硬度，使得齿体加速磨损。由于硬质合金与齿头连接处直接采用钎焊的固接方式，在切割煤岩过程中受到强大冲击载荷时，造成应力集中导致硬质合金头松脱。

目前常采用的堆焊强化、等离子熔覆耐磨层等方法强化截齿，但由于这些方法存在热影响区大、缺陷不易控制等缺点，而且耐磨层在切割煤岩时易产生火花，影响煤矿的安全生产，实际强化效果不理想。

发明内容

鉴于上述现状，本实用新型的目的是解决截齿中硬质合金刀头的脱落问题，而提供了一种微冶金强化无火花截齿。

本实用新型的技术解决方案是：一种微冶金强化无火花截齿，包括截齿齿体，及其上安装的硬质合金刀头；其中所述的硬质合金刀头与截齿齿体之间通过螺纹连接，及在两体结合部位通过钎焊固定。

在本新型中，还包括在所述截齿齿体的锥部段设有耐磨层。可以提高硬度及耐磨性，延长使用寿命。

进一步地，所述的耐磨层厚度为0.5-2.5mm。

本实用新型的有益效果：

传统的截齿是将硬质合金刀头镶嵌于截齿齿体，再通过钎焊固定，在后续的熔覆强化过程中，钎焊层容易因机体温度的升高而脱落；实际使用中，也经常发生钎焊开焊，硬质合金头脱落，导致截齿早期失效。本实用新型通过改进结构，硬质合金刀头通过螺纹连接固定在截齿体上，然后再进行钎焊固定，完全避免了上述问题，实现了截齿刀头体和硬质合金头的同步失效。在截割煤岩过程中，微冶金熔覆耐磨层不产生火花，提高了煤矿开采的安全性。与传统截齿相比，改进后截齿的使用寿命可提高3倍以上，尤其适合高瓦斯煤矿使用。

附图说明

图1是本新型的示意图。

具体实施方式

实施例1

见图1所是的一种微冶金强化无火花截齿，包括硬质合金刀头1、耐磨层2和截齿齿体3。本实施例的截齿齿体3锥部带有凹槽，该凹槽内设有螺纹，而与之装配的硬质合金刀头1部分带有外螺纹，通过彼此间的螺纹连接紧固后，再将硬质合金刀头1与截齿齿体3锥部连接的结合部位通过钎焊固定形成的焊接层（图中未示意），使其硬质合金刀头1与截齿齿体3形成一个整体。为了解决截齿齿体3锥部表面不产生火花，提高了煤矿开采的安全性及强度，并在所述的截齿齿体3锥部表面通过微冶金熔覆合金粉末，在截齿齿体3锥部形成与其呈冶金结合的耐磨层2。本实施例的微冶金熔覆耐磨层2的厚度为1.2mm。微冶金熔覆是通过大功率半导体激光器实现的，大功率半导体激光器工艺参数为：

激光器功率P=2300W；

扫描速度V=520mm／min；

矩形光斑为2×8mm；

搭接率为30%。

合金粉末各成分质量百分比：C 0.8%，Cr 18%，B 0.8%，Si 2.5%，Mo 0.45%，Ni 2.3%，Mn 0.35%,Ti 0.125%,Nb 0.75%余量为Fe。

制作过程：

选用材质为42CrMo的截齿齿体3，在截齿齿体3锥部凹槽通过机械加工加工出螺纹,将带有螺纹的硬质合金刀头1旋入截齿齿体3锥部凹槽中，将截齿齿体3表面除油、除锈，将处理后的截齿齿体3安装在旋转工作台上。采用重力输送合金粉的方法，将合金粉末熔覆在截齿齿体3锥部段表面，合金层厚度为1.2mm。为了降低熔覆区的残余应力，防止冷裂纹的产生，对强化后截齿齿体3整体进行缓冷处理。

实施例2

它与实施例1的机构相同，故省略描述。所不同的是在截齿齿体3锥部形成与其呈冶金结合的耐磨层2的厚度为1.0mm。大功率半导体激光器工艺参数为：

激光器功率P=2100W；

扫描速度V=420mm／min；

矩形光斑为2×8mm；

搭接率为20%。

合金粉末各成分质量百分比：C 0.8%，Cr 18%，B 0.8%，Si 2.5%，Mo 0.45%，Ni 2.3%，Mn 0.35%,Ti 0.125%,Nb 0.75%余量为Fe。

制作过程与实施例1相同。

实施例3