[发明专利]一种高硬度金属保护层耐磨截齿

说明书

技术领域

本发明涉及一种截齿加工领域，具体涉及一种高硬度金属保护层耐磨截齿。

背景技术

截齿是采煤及巷道掘进机械中的易损件之一，是落煤及碎煤的主要工具，它的性能好坏 直接影响采煤机械生产能力的发挥、功率的消耗、工作平稳性和其他相关零部件的使用寿命。 一般结构是在经淬火、回火处理的低合金结构钢刀体上镶嵌硬质合金刀头。

目前，采用的硬质合金截齿头虽然与钢材相比有较好的耐磨性能，但还是不能满足使用寿命的要求，并且由于该种截齿寿命不佳，导致频繁的更换截齿，使得采掘机械的效率不能得到充分发挥。同时，由于截齿柄由合金钢等材料制备而成，从而使截齿柄极不耐磨，使硬质合金截齿头过早的脱落，导致整个截齿提前损毁失效，传统上采用对截齿柄进行热处理或在截齿柄表 面堆焊一层耐磨焊条来增加耐磨性，以达到保径目的，效果不明显。特别是在金刚石复合截齿头的出现，它的高耐磨性高寿命使的截齿柄的寿命更需要得到很好的保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨性强、使用寿命长的高硬度金属保护层耐磨截齿。

为了达到上述目的，本发明的一种高硬度金属保护层耐磨截齿，包括截齿本体，在所述截齿本体头部采用等离子熔覆方法，在截齿头部熔覆一层高硬度金属保护层；所述的高硬度金属保护层，按照重量份计，由下列原料制成：

金刚石：60-90份，回收蜡：30-50份，硬脂蜡：5-15份，石蜡：5-20份，硼砂：2-10份，石英粉：8-20份，氧化铁：1-2份，氧化钙：1-2份。

上述高硬度金属保护层的熔覆方法，包括如下步骤：

a将上述原材料混合均得到金属组合物；

b将上述金属组合物压模得到生坯，在200-350℃的温度下烘烤 40-60分钟；

c将烘烤后的生坯进行无氧条件下等静压烧结，烧结压力为100-400MPa，烧结温度为1600-2000℃；

d将烧结后的生坯进行研磨，粒度为15-45μm，然后再将金属粉末在干燥箱中150℃左右进行烘干；

e将烘烤后的金属粉末与粘结剂搅拌均匀混合成比例为3:1(质量比)的膏状混合物，均匀涂覆在截齿头部，预涂覆粉末厚度为5mm，然后置入干燥箱中80℃以下烘干或自然风干；

f将预置好的截齿放置到激光器的机床上，进行激光熔覆处理，激光熔覆工艺参数为：功率为1.7-1.8kw，激光扫描速度200-500mm/s，搭接率 30-40%，光斑直径5mm，组织结构分析发现，激光宏观形貌熔覆层平整、致 密、无缺陷；熔覆层组织内部致密、无气孔和裂纹等缺陷。

所述的激光熔覆处理过程中采用氩气作为保护气体。

在上述技术方案中，由于本发明通过金刚石、回收蜡、硬脂蜡的合理使用，所得的金属保护层具有硬度高、韧性好、耐磨耐冲击等特点，很好的保护了截齿齿体头部，降低了头部齿体磨损速度，使齿体与合金头同步磨损，达到最优配合；同时，本发明加工工艺易实现，良品率高，有利于大规模机械化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施对本发明的一种高硬度金属保护层耐磨截齿作进一步说明；

实施列1：

本发明的一种高硬度金属保护层耐磨截齿，包括截齿本体，在所述截齿本体头部采用等离子熔覆方法，在截齿头部熔覆一层高硬度金属保护层；所述的高硬度金属保护层，按照重量份计，由下列原料制成：

金刚石：60份，回收蜡：30份，硬脂蜡：5份，石蜡：5份，硼砂：2份，石英粉：8份，氧化铁：1份，氧化钙：1份。

上述高硬度金属保护层的熔覆方法，包括如下步骤：

a将上述原材料混合均得到金属组合物；

b将上述金属组合物压模得到生坯，在200℃的温度下烘烤 40分钟；

c将烘烤后的生坯进行无氧条件下等静压烧结，烧结压力为100MPa，烧结温度为1600℃；

d将烧结后的生坯进行研磨，粒度为15μm，然后再将金属粉末在干燥箱中140℃进行烘干；

e将烘烤后的金属粉末与粘结剂搅拌均匀混合成比例为3:1(质量比)的膏状混合物，均匀涂覆在截齿头部，预涂覆粉末厚度为5mm，然后置入干燥箱中80℃以下烘干；

f将预置好的截齿放置到激光器的机床上，进行激光熔覆处理，激光熔覆工艺参数为：功率为1.7kw，激光扫描速度200mm/s，搭接率30%，光斑直径5mm，组织结构分析发现，激光宏观形貌熔覆层平整、致 密、无缺陷；熔覆层组织内部致密、无气孔和裂纹等缺陷。

实施列2：