[发明专利]一种喷射成形复合材料TBM刀圈的生产工艺有效
| 申请号： | 201810781461.5 | 申请日： | 2018-07-17 |
| 公开（公告）号： | CN108817398B | 公开（公告）日： | 2020-02-14 |
| 发明（设计）人： | 尚勇;贾连辉;卓兴建;杜孟超 | 申请（专利权）人： | 中铁工程装备集团有限公司 |
| 主分类号： | B22F3/115 | 分类号： | B22F3/115;B22F3/18;B22F5/10;B22F7/04;B22F9/08;C21D1/18;C21D1/26;C21D1/74;C21D6/00;C21D8/10;C21D9/40;C22C38/02;C22C38/04;C22C3 |
| 代理公司： | 41125 郑州优盾知识产权代理有限公司 | 代理人： | 张绍琳;王红培 |
| 地址： | 450016 河南省*** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | 本发明提出了一种喷射成形复合材料TBM刀圈的生产工艺，属于机械制造与加工领域，工艺步骤包括喷射成形复合管坯、下料、锻造成形、锻后退火、粗加工、调质热处理、精磨等。本发明工艺形成的刀圈，为复合材料型刀圈，起支撑作用的部分主要为抗冲击韧性高、价格低廉的低合金钢材料，刀圈负责破岩的刃部为耐磨性好、具备一定抗冲击性能的模具钢材料，而过度区域，为高温一次喷射成形双金属界面，冶金结合充分、结合强度高，刀圈成本降低的同时、很大程度上，降低合金元素的使用，且整个制造工艺，省去了冶炼、精炼、电渣重熔等系列高能耗的冶金过程，值得推广应用。 | ||
| 搜索关键词： | 刀圈 喷射成形 复合材料 生产工艺 低合金钢材料 调质热处理 复合材料型 抗冲击韧性 抗冲击性能 模具钢材料 耐磨性 电渣重熔 锻造成形 复合管坯 工艺步骤 合金元素 机械制造 冶金过程 冶金结合 一次喷射 支撑作用 制造工艺 后退火 双金属 成形 精磨 破岩 刃部 下料 精炼 冶炼 加工 | ||
【主权项】：
1.一种喷射成形复合材料TBM刀圈的生产工艺，其特征在于步骤如下：/n（1）喷射：将低合金钢和高耐磨合金钢分别在熔炼设备Ⅰ（1）和熔炼设备Ⅱ（4）中液化，液化的低合金钢和高耐磨合金钢在进入雾化器之前的过热度为40-50℃，液化后分别通过雾化器Ⅰ（2）和雾化器Ⅱ（5），在惰性气体保护下，将低合金钢以固液两相状态形成直径在100-150μm之间的熔滴，以180-310m/s的速度、30-50%的液相比例喷射到旋转的薄钢管Ⅰ（7）上，得到双层复合材料；喷射即将结束时，将液化的高耐磨合金钢通过雾化器Ⅱ（5），形成直径在100-150μm之间的熔滴，以180-310m/s的速度、30-50%的液相比例喷射到旋转的双层复合材料上，得到以薄钢管为基层、中间为低合金钢材料、外层为高耐磨合金钢材料的复合管胚（10）；所述薄钢管的外径为160-180mm，壁厚1-2mm；/n（2）下料轧制：将步骤（1）得到的复合管胚（10）下料得到复合钢管段，复合钢管段在1020-1180℃下高温轧制，轧制后进行退火处理，得到刀圈毛坯；/n（3）机械加工：将步骤（2）得到的刀圈毛坯进行机械加工处理，对其内孔及刃部进行粗加工，去除内孔射成形前的薄钢管组织；/n（4）热处理：将步骤（3）机械加工后的刀圈在惰性气体保护下，在中频加热器中进行热处理，刀圈外圈温度为1020-1050℃，刀圈内部温度为850-880℃，保温10-15min后淬火处理，淬火后在回火炉中在530-600℃下保温2h，空冷完成回火；/n（5）将步骤（4）热处理后的刀圈进行精磨加工。/n
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- 2018-05-03 - 2019-12-03 - B22F3/115
- 本发明提供了一种基于纳米温度尺寸效应的金属三维打印成型方法，包括：准备三维打印成型零件的CAD数据文件、成型基板、金属纳米粉末和纳米粉末喷射阵列板；通过加热使成型基板及已成型部分始终保持设定温度；取当前切片的切片数据，按其对应的分割的小区块，控制打开对应的微管喷射阀门，使得金属纳米粉末由微管流出，随后垂直撞击当前成型表面，通过熔化、流平、凝固与当前成型表面熔合一体，并使其对应的小区块增加一定厚度，重复直至所有分层全部成型完毕。本发明巧妙利用了使成型基板及已成型部分温度在块体熔点以下、金属纳米粉末熔点以上的工艺思想，无需高能束辅助熔化效应，实现了基于纳米金属粉末的超精细、超高速三维零部件三维成型。
- 一种高致密度与低残余应力的零件增材制造设备及方法-201810349091.8
- 朱伟军;黄胜;李涤尘 - 西安交通大学
- 2018-04-18 - 2019-11-26 - B22F3/115
- 一种高致密度与低残余应力的零件增材制造设备及方法，设备包括设置在工作台上方的复合喷嘴，复合喷嘴安装在运动机构上，复合喷嘴的热喷涂能量进口通过热喷涂进口闸阀和热喷涂系统连接，复合喷嘴的冷喷涂气体进口通过冷喷涂进口闸阀和冷喷涂系统连接，复合喷嘴的粉末入口和粉末供给系统连接，运动机构、热喷涂系统、热喷涂进口闸阀、冷喷涂系统、冷喷涂进口闸阀、粉末供给系统的控制输入和控制系统连接，通过控制系统控制开启、关闭或运动，在工作台的基板表面得到工件，方法通过热喷涂和冷喷涂交替完成制造，本发明能够实现零件的立体成形，其残余应力低，组织更致密、性能更优越。
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