[实用新型]一种经激光相变强化的打桩机钻头体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种经激光相变强化的打桩机钻头体。

背景技术

打桩机械装备是土石方工程施工的主要机械之一,能在坚实的土壤和爆破后的岩石中进行钻孔作业，在建筑工程施工中得到广泛的应用。打桩机钻头的功能是在地表形成孔槽，工作对象是岩土，而岩土经过地表层构造运动、自然界的机械和化学的作用，结构、粒度、孔隙率、胶结状况、抗压强度等发生了复杂的变化，加上我国幅原辽阔，所以打桩机钻头的工作对象是特别复杂的。归纳起来有以下几类。按岩性分（常见）为泥页岩、砂岩、灰岩、花岗岩等；按成因分岩浆岩、沉积岩、变质岩；按力学特性分为坚固、塑性和松散。

打桩机钻头质量的优劣就直接影响到工程的进度和成本。打桩机钻头在工作时依靠高速旋产生的冲击转钻开上述岩土。打桩机钻头由钻头体与钻头体上镶嵌的硬质合金片组成。其中硬质合金片的主要目的在于提高钻头的耐磨性,而钻头所承受的载荷基本上作用于钻头体。因此,提高钻头体的综合力学性能,就有利于延长钻头的使用寿命，从而节省钻头材料,缩短生产时间,提高经济效益。目前，钻头体材料以40Cr为主,并进行调质处理，由于调质处理后钻头体的韧性足够高，但硬度并不高，常常因为表面产生磨粒磨损而失效。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型采用表面强化的方法，提供一种经激光相变强化的打桩机钻头体。使用固体激光器发出的激光以90～100℃/S加热速度作用在打桩机钻头体表层，使其温度迅速上升至相变点以上，并通过基体的热传导以100℃左右的冷却速度实现自冷淬火，从而获得一层硬化层厚度为0.40～0.50mm的淬硬层组织。

本实用新型提供的一种经激光相变强化的打桩机钻头体，上述打桩机钻体头表面具有一层经激光相变而形成的硬化层。                   

上述硬化层的厚度为0.40～0.50mm，硬化层的显微组织为细小的隐晶马氏体。

本实用新型的技术方案是如下制备方法实现的:

1）将上述钻头体进行清洗除油，黑化后置于激光淬火设备的载物台，并使之固定。

2）在激光淬火设备控制面板上设定工艺参数。

3）开始扫描至钻头体表面全部扫过为止。

4）待钻头体冷却后取下，随后进行轻微抛光。

本实用新型的有益效果是经激光相变强化的打桩机钻头体表面获得了一层0.40～0.50mm的淬硬层组织，这层组织为细小隐晶马氏体，硬度比未经激光硬化的同种材料高20～30%，明显的提高了钻头体的抗磨粒磨损性能，从而使打桩机钻头体的使用寿命提高2以上倍。

附图说明

     图1是本实用新型一种经激光相变强化的打桩机钻头体的示意图。

图2是本实用新型一种经激光相变强化的打桩机钻头体的剖视图。

其中：1为硬化层。

具体实施方式

本实用新型的一种经激光相变强化的打桩机钻头体的表面具有一层经激光相变而形成的硬化层。上述硬化层的厚度为0.40～0.50mm，硬化层的显微组织为细小的隐晶马氏体。

本实用新型的一种经激光相变强化的打桩机钻头体具体制备方法如下:

1．所用的设备为LWS-700型YAG固体激光器，设备输出功率为700W，电流密度260A，脉宽2.0μS，频率20～25Hz。

2．激光相变硬化的工艺参数为：光斑直接3.8mm，扫描速度8～10mm/s，搭接宽度0.6mm。

3. 打桩机钻头体4340 号钢， 材料成份（重量百分比）：C：0.38～0.43% ，Si：0.15～0.35% ，Mn：0.60～0.80% ，P：≤0.035%

 S：≤0.040% ，Cr：≤0.70～0.90% ，Ni：≤1.65～2.0% ，Mo：0.20～0.30mm ，其余为Fe 。 

4．激光加热扫描在打桩机钻头体外表面进行，处理后的所获得的硬化层深度为0.40～0.50mm。显微组织为细小的隐晶马氏体。