[发明专利]一种截齿的表面处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种截齿的表面处理工艺，尤其涉及一种采煤机类的截齿表面处理工 艺。

背景技术

截齿是煤矿采煤机及矿上巷道掘进机械中使用的刃具，截齿质量的优劣直接影响 采掘机的效率和企业的生产成本，随着人们对能源特别是煤炭需求的增加，为了提高采掘 效率，采煤机的功率不断增大，对截齿的质量要求越来越高，作为采煤机截齿材料，要求其 具有较高的强度、硬度和耐磨性、高的弯曲强度及耐腐蚀性，以防止截齿使用过程产生断 裂、弯曲、变形和早期磨损失效。目前国内厂家生产的截齿性能大部分不能要求，造成煤炭 开采行业、巷道掘进工程、道路维修等单位大多采用进口的截齿，而进口截齿价格高，成本 居高不下，尤其是现在市场低迷情况下，如何满足降低地下开采成本需要开发一种替代进 口的优质截齿具有很重要意义。

目前关于截齿的表面处理工艺的相关文献资料较多，如专利申请号为 200710156941.4的中国专利文献《采煤机截齿表面处理工艺》其采用35铬钼钒合金结构钢 作为材料，采用碳粉作为材料对截齿进行渗碳，并对截齿进行渗硼、钼、铬，然后再进行盐 浴、退火处理、回火处理，其步骤复杂，渗速度慢，且渗层组织不均匀，从而使产品金相不均 匀，产品质量不稳定。

申请号为200810123512.1的中国发明专利《采煤机截齿的硼碳共渗微合金化方 法》，其通过酸洗，渗碳、钛、锰处理，渗硼、钨、铬盐浴、退火处理、回火处理、喷丸处理等步 骤，其步骤复杂，且该专利申请人认为在渗碳之前进行酸洗，很有必要，但在实际渗碳过程 中，是在炉温高达900摄氏度左右的温度进行，需要有机杂质类物质均在高温环境下裂解汽 化，故该步骤作用不大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高截齿硬度和使用寿命的表面处理工艺。其实现形 式如下：

一种截齿的表面处理工艺，包括截齿刀头和截齿体，所述截齿体采用42CrMo合金钢作 为结构钢，进行取料，锻压成型，金加工成型，表面处理，其特征在于，所述截齿体表面处理 的工艺流程如下：（1）渗碳处理将截齿体放置在井式渗碳炉内，采用滴注式气体渗碳工艺 进行渗碳，渗碳剂为液态渗碳剂；渗碳温度为900℃，保温7~10.5小时，合理分配强渗及扩散 时间的比例，其目的是使渗层碳浓度梯度平缓，使渗层表面含碳量达到0.8%-0.90%，出炉冷 却至820℃后出炉放置缓冷罐缓冷，冷却至室温后取出截齿体，进行抛丸处理，清除表面防 渗涂料等杂质；（2）钎焊与淬火将截齿刀头钎焊在经步骤（1）处理后的截齿体上，焊接时， 选择铜镍锌锰硅B-Cu55NiMnSi作为焊料，焊接温度为950~960℃，焊接完成后利用焊接时的 余热对截齿体进行淬火，截齿体齿头的温度控制在850~860℃；（3）低温回火将步骤（2）处理 后的截齿在450~460℃条件下进行低温回火，回火时间为2.5h；

（4）抛丸处理：将低温回火后的截齿进行抛丸处理，清除表面的氧化皮等脏污。

优选的，所述液态渗碳剂为航空煤油、甲醇、乙醇中的一种，更优选的，液态渗碳剂 选用航空煤油。

其中，所述截齿刀头的材料为硬质合金。

本发明优选的技术方案为：截齿体表面处理工艺：（1）将采用42CrMo合金钢加工而 成的截齿体置于井式渗碳炉内，采用滴注式气体渗碳工艺进行渗碳，所采用的富化剂为航 空煤油，渗碳温度为900℃，保温10.5h，冷却至820℃后出炉，并置于缓冷罐缓冷，冷却至室 温后取出截齿体，并进行抛丸处理，清除表面杂质；

（2）将由硬质合金制成的截齿刀头钎焊在经步骤（1）处理后的截齿体上，焊接时，选择 铜镍锌锰硅B-Cu55NiMnSi作为焊料，焊接温度为960℃，焊接完成后利用焊接时的余热对截 齿体进行淬火，截齿体端部的温度控制在860℃；

（3）将步骤（2）处理后的截齿在460℃条件下进行低温回火，回火时间为2.5h。

选择航空煤油作为最佳渗碳剂的原因是因为航空煤油在高温下，分解为氢气、一 氧化碳、二氧化碳、甲烷等碳氢化物，碳氢化合物再反应可以得到活性碳原子，活性碳原子 的渗透性强，且分布均匀并有平缓的浓度梯度。