[实用新型]一种具有碳化钨表面强化层的采矿刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采矿用刀具，尤其涉及一种具有碳化钨表面强化层的采矿刀具。

背景技术

目前，在对国内外石材矿山的开采挖掘中，大量使用采掘机、掘进机等大型施工机械。这些施工机械用于破碎岩石、铣削岩土的刀具基本采用截齿。截齿是矿业采掘工程中所使用采掘刀具的重要组成部分。矿山采掘刀具多是由钢制的基体和硬质合金刃组成。硬质合金为切削刃，刃具安装于滚筒的齿座上，用于矿层的破碎与截挖。刃具工作时与矿层产生剧烈的摩擦，尤其基体头部磨损严重，易造成基体头部快速减径，基体迅速失去对切削刃的夹持能力，从而导致刃具提前失效。为了提高基体的耐磨性能，现行技术一般采用等离子喷涂或超音速喷涂等工艺，该类工艺方法复杂，生产效率低而成本高，由于密度低导致耐磨性能差，喷涂层与基体结合强度低导致其易脱落，并常伴随着工件脆性的增加和韧性的降低，导致刃具综合机械性能的降低，刃具存在脆性断裂的隐患。

如现有技术中，专利申请公开号为：101280683，名称为：一种孕镶金刚石采煤采矿截齿及其制作工艺。该发明公开了一种孕镶金刚石采煤采矿截齿及其制作工艺,包括钢体齿身和齿头,所述的钢体齿身与所述的齿头直接通过粉末冶金的方法,利用热压工艺烧结成为一体；所述的齿头除了含普通的胎体金属和非金属粉末之外,还添加了超硬磨料金刚石成分。其制作工艺包括胎体粉末混料—工作层料的配混—热压烧结成型—修整和开刃。但是该发明并没有解决增强基体韧性的问题。

又如现有技术中，专利申请公开号为：103038446A，发明名称为：金属基质复合材料截齿及制造方法。该发明专利申请公开了一种采矿截齿。该截齿具有：本体，该本体的至少一部分由包含分散在金属中的颗粒的金属基质复合材料形成；安装到所述本体的切割元件；从所述本体延伸的柄部，该本体的由金属基质复合材料形成的所述至少一部分被构造用以在挖掘操作期间提供屏障。该发明专利申请也没有解决齿体存在脆性断裂的问题。

由此可知，基于上述现有技术中的不足，如何提高基体的耐磨性能，解决刃体的韧性强度成为阻碍采矿刀具在施工作业中提升工作质量与效率的前提条件。

实用新型内容

为了弥补现有技术的缺陷，本实用新型提供一种具有碳化钨表面强化层的采矿刀具。本实用新型提出采用碳化钨表面强化层，通过火焰喷涂和等离子重熔技术，促使表面强化层增加强化相的致密度，实现强化层与基体的冶金结合，从而避免齿体易脱落，使采矿刀具的整体性能得到大幅度提高，达到增强基体耐磨性和工件韧性的良好效果。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：所述具有碳化钨表面强化层的采矿刀具主要由截齿本体、柄部、凹槽构成。所述截齿本体由基体、齿体、表面强化层组成。所述基体为金属材料构成，前端设置有盲孔，所述齿体为硬质合金刃，所述齿体通过焊接方式镶嵌于盲孔中，所述表面强化层由基础层和结合层构成，所述基础层为粉末状碳化钨硬质材料构成，粉末状碳化钨硬质材料通过火焰喷涂预置于所述基体的前部表面，所述结合层采用等离子重熔技术将粉末状碳化钨硬质材料与基体的冶金结合，形成表面强化层。所述柄部焊接于基体底部，所述凹槽位于柄部的下端。所述截齿本体的形状呈子弹头形。

本实用新型所述一种具有碳化钨表面强化层的采矿刀具的有益效果在于：

1、所述表面强化层工艺简单，生产效率高，生产成本低，产品性能得到显著提高。

2、所述表面强化层原材料为粉末状，便于表面强化层的成分配比的优化，易于按需制备不同硬度、强度和耐磨性的强化层。

3、所述表面强化层的强化相的主要化学成分为碳化钨，这与切削刃所用硬质合金的化学成分相同，通过等离子重熔能够提高强化相的致密度，且与基体达到冶金结合强度，刃具工作过程中，表面强化层与切削刃几乎同步失效，避免了基体头部快速减径导致的提前失效，刃具使用寿命得到显著地提高。

4、所述表面强化层采用熔点低于基体的强化层粘结相材料，表面强化层制备过程中，所需加热温度低，能够避免基体发生晶粒粗大等组织恶化现象，保证基体保留原有的综合机械性能。

5、所述表面强化层工艺简单，高效率而低成本，且适用于各类矿山采掘刃具的表面强化处理。

附图说明

图1是本实用新型所述具有碳化钨表面强化层的采矿刀具的剖面结构示意图；

图中所示：1-基体；2-齿体；3-表面强化层；4-柄部；5-凹槽。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型所述采矿刀具的具体实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所述具体实施方式是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。