[发明专利]一种刀轮刀圈的热熔镶齿及处理方法

权利要求书

1.一种刀轮刀圈的热熔镶齿，其特征在于，包括刀圈本体(1)和合金齿(2)，所述刀圈本体(1)的外圆周刃口上均匀开设有与合金齿(2)相配的孔位(11)，所述合金齿(2)的一端焊接在孔位(11)内，所述合金齿(2)的另一端齿尖凸出于所述刀圈本体(1)的圆周面刃口；其中，所述刀圈本体(1)由C、Mn、Cr、Si、Mo、V、Fe、Ni制成，所述合金齿(2)采用合金制成。

2.如权利要求1所述的刀轮刀圈的热熔镶齿，其特征在于，所述合金齿(2)由下体(21)和上体(22)整体锻造而成，所述下体(21)与孔位(11)结构互补、且完全镶嵌在孔位(11)内，所述上体(22)凸出于刀圈本体(1)的外圆周刃口，所述上体(22)形状为正四棱锥的构件。

3.一种刀轮刀圈的热熔镶齿处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：刀圈环形和合金齿毛坯：将C、Mn、Cr、Si、Mo、V、Fe、Ni材料按照比例混合后倒入温度为1500℃的冶炼炉中熔炼制成钢锭，钢锭分别用锻模进行模锻制成两组直径不同圆棒，直径较的一组圆棒按照制造毛坯的所需厚度等量的切割开，直径较小的一组圆棒按照制造合金齿的所需厚度同样等量的切割开，两组并依次排列整齐放置在专用的传输带上送至加热炉内，加热炉采用阶梯升温加热毛胚至1000℃-1200℃，然后在炉内保温4-5小时，毛坯锻造成刀圈环形毛坯，然后以3℃-5℃/min的速度降温，当炉内温度降至400℃-500℃，在保温4-5小时，在以3℃-5℃/min的速度降温，当刀圈毛坯温度降为200℃-300℃将刀圈毛坯和合金齿毛坯移放入大气内冷却退火，冷却至常温状态；

S2：粗加工：将退火完成后的刀圈毛坯和合金齿毛坯先进行粗车削加工，在通过半精车削加工，刀圈毛坯的两侧端面粗打磨，并刀圈毛坯的外周面开出刃口和中心处开出内孔，同时将内圆及端面留出精加工余量，合金齿毛坯的下体和上体粗打磨，并在合金齿毛坯的上体刻出四棱锥；

S3：合金齿毛坯热处理调质处理：合金齿毛坯放置在炉内加热到1000℃-1120℃淬火处理，保温1-1.5小时后，冷却至室温后，合金齿毛坯再次放置到470℃-580℃的炉内做回火处理，保温1.5-2小时后，以50℃/min以上的速度至室温，再次放置到470℃-580℃的炉内进行二次回火，得到成品的合金齿；

S4：刀圈毛坯钻孔：然后在刀圈毛坯的外周面的刃口上开出镶嵌合金齿的孔位，孔位依照步骤S2制成合金齿的尺寸设置；

S5：刀圈毛坯热处理调质处理：在将加工好镶嵌孔位的刀圈放在加热炉内分段加热，刀圈毛坯放置在炉内加热到1000℃-1120℃淬火处理，保温1-1.5小时后，冷却至室温后，刀圈毛坯再次放置到470℃-580℃的炉内做回火处理，保温1.5-2小时后，以50℃/min以上的速度至室温，再次放置到470℃-580℃的炉内进行二次回火，得到成品的刀圈本体；

S6：孔位清理：热处理后刀圈本体用专门的夹持工具固定，刀圈本体可以绕夹持工具旋转，使用纯度99％的酒精溶液冲洗刀圈本体的孔位，并保持刀圈本体的不断旋转，孔位清洗完成后，每个孔位检测，确保没有杂质残留后，用夹持工具将刀圈本体取下；

S7：孔位填充焊料焊粉：刀圈本体水平放置，焊料焊粉倒入刀圈本体的孔位内；

S8：装入合金齿：合金齿的下体依次对准刀圈本体的孔位，合金齿镶嵌到孔位内，用专门工具捶打合金齿；

S9：焊接合金齿：将合金齿和刀圈本体运输到高频焊机一旁，高频焊机启动，焊接口围绕合金齿与孔位的连接处慢慢呈环形方向移动，加热熔化焊料固定合金齿；

S10：保温和磨平：焊接完成后合金齿和刀圈本体立即放在保温沙上，保温沙将合金齿和刀圈本体完全覆盖住，保温1-2小时，用手磨机磨平表面焊渣，再用抛丸机进行抛丸处理；

S11：精加工装配滚刀：用数控车床精加工刀圈本体的内孔，刀圈本体是滚刀的一个配件，滚刀装配完成后配合装盾构机使用。

4.如权利要求3所述的一种刀轮刀圈的热熔镶齿处理方法，其特征在于，针对步骤S7中，焊料焊粉采用高强度的银焊料，焊接温度为620℃-680℃。