[发明专利]一种复合强化型盾构机刀圈及工艺方法

权利要求书

1.一种复合强化型盾构机刀圈的制备工艺方法，所述刀圈的刀刃部位结构从内到外包括金属本体、防软化层和强化耐磨层；

其特征在于：所述的制备工艺方法，包括刀圈表面下沉加工、低功率激光熔覆防软化层、激光熔覆厚强化耐磨层、整体淬火热处理和机加工至设计尺寸，具体方法包括如下步骤：

步骤1：对于成品刀圈进行激光表面强化，需通过机加工将刀圈刀刃的工作面部分进行下沉加工，刀刃中心剩余部位作为主要承载部位；

步骤2：在刀圈表面采用低功率激光熔覆工艺或高速熔覆工艺在下沉加工的表面熔覆防软化层，防软化层粉末材料选择625镍基合金、NiAl系列、NiCr系列或NiCrWMo系列合金粉末，需要控制热输入；所述低功率激光熔覆工艺中激光功率不超过1.5kw；

步骤3：在防软化层表面采用激光熔覆工艺制备厚度比防软化层厚的强化耐磨层，强化耐磨层材料为W6Mo5Cr4V2、W7Mo4Cr4V2Co5 BSi、W6Mo5Cr4V2Al BSi或W10Mo4Cr4Val BSi，并保障最终熔覆成型后的刀刃尺寸大于刀圈设计尺寸，为后期刀圈加工留足余量，余量高度为0.1～0.5mm；

步骤4：对刀圈整体进行淬火热处理，淬火处理以H13钢的热处理工艺为主，主要保障刀刃芯部的硬度，淬火工艺为，进行1060℃～1100℃淬火和300℃～630℃回火；

步骤5：将强化耐磨层表面的余高进行加工并达到原始设计尺寸和粗糙度。

2.根据权利要求1所述的一种复合强化型盾构机刀圈的制备工艺方法，其特征在于：所述刀圈最终尺寸符合刀圈原始结构设计，所述防软化层厚度为0.3～1.5mm，防软化层侧面外部的强化耐磨层的厚度为1mm～5mm，刀刃顶部的强化耐磨层的厚度为0.5mm～7.5mm，强化耐磨层厚度比防软化层厚度厚。

3.根据权利要求1所述的一种复合强化型盾构机刀圈的制备工艺方法，其特征在于：步骤1所述下沉加工中，刀刃两侧的径向加工量H为10mm～30mm，刀刃两侧的加工深度A为2mm～5mm，下沉部位与未下沉部位保持30°～60°角过渡，刀刃顶部加工量B为2mm～8mm。

4.根据权利要求1所述的一种复合强化型盾构机刀圈的制备工艺方法，其特征在于：步骤2所述低功率激光熔覆工艺中，激光头移动速度不低于8mm/s。

5.根据权利要求1所述的一种复合强化型盾构机刀圈的制备工艺方法，其特征在于：步骤5所述粗糙度不大于Ra1.6mm。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种复合强化型盾构机刀圈的制备工艺方法所制备的刀圈。