[发明专利]一种针对岩层开凿的重锤以及焊接加工方法

权利要求书

1.一种针对岩层开凿的重锤，其特征在于：包括重锤锤体（101）、翼板（102）以及重锤附体（103），所述重锤锤体（101）为一个整钢板，在其尾部加装了两对导向翼板（102），能够克服重锤在下落时从槽孔孔壁上传出的乱流使重锤歪斜的现象，实现定向击打，保证了槽孔的质量，四个翼板（102）与主体对称焊接，起导向作用；

所述重锤锤体（101）上部开有用着钢绳起吊的孔（101a），重锤锤体（101）前面是两处岩石碰撞破碎的凹形，在凹型处堆焊耐磨合金(105)，其目的在于增强耐磨性，所述重锤锤体（101）上焊有两立板（106），重锤锤体（101）焊接有重锤附体（103），重锤锤体（101）上焊接有有挡板（104），挡板（104）起到重锤破碎时不让碎块或未破碎石块飞出，进一步破碎岩石直到能提升。

2.根据权利要求1所述的一种针对岩层开凿的重锤，其特征在于：重锤锤体（101）上部开有三个孔（101a），所述孔（101a）为φ80。

3.根据权利要求1所述的一种针对岩层开凿的重锤，其特征在于：重锤主体（101）上开有两个长方孔（101b），用于垂直穿焊两立板（106），以便重锤十字方向破碎，长方孔（101b）的开制应与中心对称，保证重锤下落的平衡性。

4.根据权利要求1所述的一种针对岩层开凿的重锤，其特征在于：耐磨合金(105)厚50mm。

5.根据权利要求1所述的一种针对特殊岩层开凿的重锤，其特征在于：重锤锤体（101）、翼板（102）、重锤附体（103）、挡板（104）、立板（106）全部由低碳钢材质Q235A钢材，钢板厚度为60mm -180mm，平面联接采用U形坡口，角焊为K形加强焊。

6.一种权利要求1所述针对岩层开凿的重锤的焊接加工方法，其特征在于：包括如下操作；

（1）构件材料选择：重锤各组件全部采用钢板焊接而成，选用低碳结构钢，强度极别410～420 Mpa范畴. 钢板厚度为60mm-180mm，估选用Q235A优质碳素结构钢；

（2）零件下料：通过大型火焰数控切割机，拆分绘制零件数控切割图，从而达到零件精度外形尺寸；

（3）焊接材料选用、焊接规范及焊接坡口制定；

a、超大厚件焊接，焊接材料消耗大，焊接周期长，熔敷金属过多极易产生焊接气孔、夹渣、未熔合、裂纹等缺陷，焊接材料首先保证与母材等强度极别的性能，其焊缝金属具有相同母材的韧性、抗冲击性、抗裂性和工艺可焊性，选用结构钢焊条手工电弧焊打底，焊条牌号 J422；减少焊接应力，提高焊接效率，控制焊接变形，填充层选用熔化极气保焊，焊丝牌号 ER50-6，相当于美国标准AWS：ER70S-6；

b、焊接坡口制定，重锤附体与主体连接部位是关键部位，从减少熔敷金属填充量降低因焊接应力所造成的变形，选用单边U型坡口，垂直相联部位为K型角焊缝，焊角的高度为相邻件钢板最薄厚度；

c、焊接规范，角焊、坡口焊根部焊条牌号 J422，焊条直径φ3.2合理焊接电流，根部与母材熔合；

填充层焊丝牌号ER50-6，直径φ1.2～1.6，电流规定 I=240～300A,CO2气体纯度99.98%，气体流量 L=18～20L/min，由于大熔量焊接，母材大厚度板，为防止裂纹产生，需预热施焊，预热温度100～150℃，焊后保温缓冷；

（4）消除焊接应力：常规去应力手段选用进炉中温退火去应力，在此选用无污染，低能量的振动消除焊接应力方式；

（5）耐磨合金堆焊：  

重锤主要在水下作业，工作层应具备耐磨、可修复性，堆焊方式手工电弧堆焊，堆焊材料选用低氢钠型药皮碳化钨堆焊焊条，焊条牌号 D707，碳化钨堆焊焊条，采用碳钢为焊芯的，依靠药皮中碳化钨合金过渡，堆焊金属含钨量40~50%，适用堆焊耐岩石强烈磨损的机械零件，

堆焊硬度：焊后空冷HRC≧62-65，堆焊层不允许剥离、脱落、掉块现象，因此堆焊前需对堆焊部位预热，打底，连续一次性堆焊完成的工艺；

（6）焊缝质量检测、外观形状尺寸检测：

a、焊缝质量是确保重锤使用不出现断裂和变形的主要检测环节，

超大厚件，大熔量焊缝，检测手段内部质量，超声波检测符合GB 11345-203-1989UT-Ⅱ级，表面质量渗透检测符合 GB/T1993-Ⅱ级；

b、外观形状尺寸检测，重锤主体其对称度要求±3mm，垂锤附体与主体的垂直度±2mm，两对翼板的对称度±2mm；

c、现场制作过程实行质量跟踪记录，各道工序均按工序流程卡操作者签字，做到有可追朔性。

7.根据权利要求6所述的一种针对岩层开凿的重锤的焊接加工方法，其特征在于：堆焊金属化学成分（%）：C：1.5-3.0，W：40.0-50.0，Mn：≤2.0，Si：≤4，余量Fe。