[发明专利]一种刀轮刀圈的热处理方法

说明书

本发明适用于刀圈加工技术领域，提供了一种刀轮刀圈的热处理方法，包括以下步骤，半成品加工：将锻制无缝钢管通过锯床进行下料，将钢管切割成刀圈环形毛坯，对环形毛坯进行加热、锻压，形成半成品；粗加工：根据设计要求使用切边机对半成品切边，确定刀圈的半径后，加工出刀圈两端的端面以及刀圈的刃口，并在刀圈的中心开设有贯穿刀圈的内孔。本刀轮刀圈的热处理方法，制作刀圈环形毛坯，粗加工出刀圈的端面、刃口以及内孔，整体定型后在进行真空淬火，由于开孔切边等工作在淬火之前，因此一旦出现裂纹等情况，可以提起报废，减少生产成本，而合格的产品在经过淬火和回火工艺后，整体的稳定性更好，也减少了淬火后钻孔出现裂纹的情况。

技术领域

本发明属于刀圈加工，尤其涉及一种刀轮刀圈的热处理方法。

背景技术

目前，随着我国现代化经济建设的高速发展，隧道工程建设事业正蓬勃兴起盾构掘进施工法得到广泛的应用，而盘形滚刀刀圈是盾构掘进机的专用工具，刀圈的寿命长短和对地质条件的适应性成为影响盾构机施工效率的重要因素之一。而国内盾构掘进机的盘形滚刀刀圈多采用合金钢制造，利用电炉冶炼+LF精炼+真空脱气+电渣重熔的电渣锭加工出的滚刀刀圈，经过热处理后其硬度可以达到HRC54-56。此硬度值可以满足对软岩石的掘进，但遇到硬岩其硬度值达不到要求，刀圈的耐磨性差，刀圈易出现卷边失效缺陷。这些滚刀刀圈存在适应范围狭窄，遇到复杂地层容易发生断裂和耐磨性差等缺点，为实现一种硬度和韧性匹配的刀圈，使用到过赢冷压处理、热熔处理以及热熔镶齿处理等工艺，而这些工艺在初步阶段均使用到热处理调质处理，如何做好热处理，对刀圈的硬度和韧性起到关键作用。

发明内容

本发明实施例提供一种刀轮刀圈的热处理方法，旨在解决刀轮刀圈硬度越高，可能韧性较低、脆性较大的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种刀轮刀圈的热处理方法，包括以下步骤：

S1：半成品加工：将锻制无缝钢管通过锯床进行下料，将钢管切割成刀圈环形毛坯，对环形毛坯进行加热、锻压，形成半成品；

S2：粗加工：根据设计要求使用切边机对半成品切边，确定刀圈的半径后，加工出刀圈两端的端面以及刀圈的刃口，并在刀圈的中心开设有贯穿刀圈的内孔；

S3：钻孔处理：根据合金齿的大小在刀圈的刃口处开设合金孔，合金孔垂直于刀圈的圆心；

S4：真空淬火：将经切边处理后的半成品从切边机的模具上取出并放置在真空炉中进行真空淬火，淬火的温度设置在1000-1120℃之间；

S5：刀轮回火：对淬火后的刀轮整体进行高温回火，高温回火的温度设置在470-650℃之间；

S6：内孔淬火：对刀圈的内孔一周的3-6cm进行淬火处理，其他部位不做处理；

S7：整体回火：刀轮整体再次回火；

S8：热处理结束：结束热处理工艺，刀轮自然冷却，然后进行下一步的清理合金孔或者焊接刀圈刃口步骤。

更进一步地，所述S3中设置合金孔的尺寸要求精度在-0.02-0.05mm之间。

更进一步地，所述S4刀轮回火步骤中湿度小于50％，真空度小于10pa。

更进一步地，所述S6内孔淬火步骤中淬火的温度不超过S5刀轮回火步骤中的温度.

更进一步地，所述S6中淬火温度为400-450℃之间。

更进一步地，所述S7整体回火步骤中回火的温度与S6内孔淬火步骤中的温度相同，或者在S6内孔淬火步骤和S5刀轮回火步骤设定的温度之间。

更进一步地，所述S7整体回火步骤中回火的温度为500-600℃之间。

与现有技术相比，本发明实施例提供的有益效果为：