[发明专利]一种高耐磨TBM掘进机铲刀生产方法

说明书

本发明一种高耐磨TBM掘进机铲刀生产方法，属于TBM掘进机铲刀的生产技术领域，解决了现有技术中存在的生产工序复杂、成本高、精度低的技术问题；本发明包括以下步骤：制作铲刀泡沫模型；配制石英粉浆料；配制高铝粉浆料；制作模壳；浇注钢水；钢水完全凝固后打箱、清理，完成铲刀铸件的生产；用本发明材料生产的铲刀，应本身的硬度及耐磨性已经能够满足不同工况的掘进要求，无需在工作表面焊一层碳化钨耐磨层，不但减少了生产工序而且提高了铲刀的使用寿命。

技术领域

本发明属于TBM掘进机铲刀的生产技术领域，具体涉及一种高耐磨TBM掘进机铲刀生产方法。

背景技术

目前TBM掘进机用铲刀基本上是ZG35CrMnSi材质的铸钢件，其化学成分含量为C:0.30-0.40；Si:0.50-0.75；Mn:0.90-1.20；Cr:0.5-0.8；P、S≤0.035,铸造采用的是普通砂型铸造,如附图1所示，为了提高耐磨性在铲刀刀体1的工作面焊出一定高度的碳化钨2焊接面。

但是存在以下技术缺陷：用ZG35CrMnSi材料生产的铲刀，经热处理后的硬度在40-43HRC，在使用过程中发现其耐磨性低，影响使用寿命，为了提高铲刀的使用寿命，要在工作面焊出一定高度的碳化钨焊接面，不但生产工序复杂而且提高了铲刀的成本；采用普通砂型铸造生产的铲刀，表面粘砂严重，清理困难，表面粗糙，难以保证表面质量；内部很容易出现缩松、气孔和砂眼；外形尺寸偏差大，铸件的精度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高耐磨TBM掘进机铲刀生产方法，解决现有技术中存在的生产工序复杂、成本高、精度低的技术问题。

本发明高耐磨TBM掘进机铲刀生产方式一种高耐磨TBM掘进机铲刀生产方法具体包括以下步骤：

步骤一：制作铲刀泡沫模型；按照铲刀的尺寸要求，用泡沫制作出铲刀的泡沫模型和浇冒口；

步骤二：配制石英粉浆料；将模数为2.8-3.0的水玻璃加水稀释到密度为1.24-1.26g/cm3，然后加入320目石英粉，重量比例为1:1.3-1.4，采用搅拌机进行机械搅拌，待搅拌均匀后加入0.05wt％清洗剂和0.05wt％消泡剂，继续搅拌，搅拌时间7小时，静置5小时进行熟化，熟化后使用前再进行一次搅拌；

步骤三：配制高铝粉浆料：将模数为2.8-3.0的水玻璃加水稀释到密度为1.24-1.26g/cm3，然后加入200目高铝粉，重量比例为1:1.1-1.2，采用搅拌机进行机械搅拌，待搅拌均匀后加入0.06wt％清洗剂和0.06wt％消泡剂，继续搅拌，搅拌时间7小时，静置5小时进行熟化，熟化后使用前再进行一次搅拌；

步骤四：制作模壳，该步骤四包括以下子步骤：

S1、涂挂模壳的第一层(面层)：将步骤一中的铲刀泡沫模型，放入步骤二中熟化后并搅拌好的石英粉浆料槽中，使其表面均匀涂挂上石英粉浆料后放到120目的石英砂槽中，使其表面均匀粘挂一层石英砂后放入到氯化铝液槽中进行固化，固化时间20-25分钟；固化结束后在空气中放置25-30分钟进行风干；

S2、涂挂模壳的第二层：将涂挂好第一层的模壳再次放入步骤二中熟化后并搅拌好的石英粉浆料槽中，使其表面均匀涂挂上石英粉浆料后放到120目的石英砂槽中，使其表面均匀粘挂一层石英砂后放入到氯化铝液槽中进行固化，固化时间20-25分钟；固化结束后在空气中放置25-30分钟进行风干；

S3、涂挂模壳的第三层(过度层)：将涂挂好第二层的模壳放入步骤三中熟化后并搅拌好的高铝粉浆槽中，使其表面均匀的涂挂上一层高铝粉涂料后，把它防到40-70目的高铝砂槽中，使其表面均匀粘涂一层高铝砂后放入到氯化铵液槽中进行固化，固化时间15-20分钟；固化结束后在空气中放置20-30分钟进行风干；