[发明专利]一种超耐磨盾构机刀圈及其制作方法

说明书

本发明公开了一种超耐磨盾构机刀圈及其制备方法，采用碳化钨材料经高温烧结制备刀尖预制体，将刀尖预制体与基材通过浇铸铆接的方法制得超耐磨盾构机刀圈；本发明的碳化钨材料按照质量百分比由以下组分组成：锆刚玉ZA40颗粒25%‑35%、碳化钨颗粒35%‑45%、Ni60粉20%‑30%和其它辅料3%‑8%。本发明超耐磨盾构机刀圈达到刀头耐磨，刀身韧性强的要求。

技术领域

本发明涉及盾构机刀圈制备技术领域，具体涉及一种超耐磨盾构机刀圈及其制作方法。

背景技术

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，广泛使用于地铁建设与隧道作业中，随着我国基建规模的越来越大，盾构机的使用越来越频繁。作为盾构机的易损件的刀圈，使用量越来越大，传统的刀圈使用耐磨合金钢制作，寿命短，更换频繁，维护成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超耐磨盾构机刀圈制作方法，刀头耐磨，刀身韧性强。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种超耐磨盾构机刀圈，采用碳化钨材料经高温烧结制备刀尖预制体，将刀尖预制体与基材通过浇铸铆接的方法制得超耐磨盾构机刀圈；所述的刀尖预制体上预留有圆孔，用于浇铸铆接；所述的碳化钨材料按照质量百分比由以下组分组成：锆刚玉ZA40颗粒25%-35%、碳化钨颗粒35%-45%、Ni60粉20%-30%、其它辅料3%-8%。

进一步地，所述超耐磨盾构机刀圈具体采用如下方法制得：

1）碳化钨原料准备：准备锆刚玉ZA40颗粒、碳化钨颗粒、Ni60粉和其它辅料；

2）将碳化钨原料按比例置入混料机中混合均匀；

3）将混好的原料填入预先制作好的预制体石墨模具中，压实；

4）将填好料的预制体石墨模具放入真空炉中烧结，烧结温度1020-1100℃，保温10-15分钟后随炉冷却后取出脱模，得到刀尖预制体；

5）将刀尖预制体装配在预先制成的型腔中，围成一个圆圈，形成刀圈的轮廓；

6）浇铸铆接：将合金钢水浇铸入型腔中，冷却后得到刀圈的坯料；

7）回火处理：采用低温回火210-230℃处理；

8）车加工后符合相应的尺寸要求。

进一步地，所述的的碳化钨材料按照质量百分比由以下组分组成：锆刚玉ZA40颗粒30%、碳化钨颗粒40%、Ni60粉25%、其它辅料5%。

进一步地，所述的锆刚玉ZA40颗粒为12目；所述的碳化钨颗粒为20目。

本发明还提供一种超耐磨盾构机刀圈的制作方法，包括如下步骤：

1）碳化钨原料准备：准备锆刚玉ZA40颗粒、碳化钨颗粒、Ni60粉、其它辅料；

2）将碳化钨原料按比例置入混料机中混合均匀；

3）将混好的原料填入预先制作好的预制体石墨模具中，压实；

4）将填好料的预制体石墨模具放入真空炉中烧结，烧结温度1020-1100℃，保温10-15分钟后随炉冷却后取出脱模，得到刀尖预制体；

5）将刀尖预制体装配在预先制成的型腔中，围成一个圆圈，形成刀圈的轮廓；

6）浇铸铆接：将合金钢水浇铸入型腔中，冷却后得到刀圈的坯料；

7）回火处理：采用低温回火210-230℃处理；

8）车加工后符合相应的尺寸要求。

进一步地，所述步骤1）中的锆刚玉ZA40颗粒为12目；碳化钨颗粒为20目。