[发明专利]一种喷射成形复合材料TBM刀圈的生产工艺

摘要

本发明提出了一种喷射成形复合材料TBM刀圈的生产工艺，属于机械制造与加工领域，工艺步骤包括喷射成形复合管坯、下料、锻造成形、锻后退火、粗加工、调质热处理、精磨等。本发明工艺形成的刀圈，为复合材料型刀圈，起支撑作用的部分主要为抗冲击韧性高、价格低廉的低合金钢材料，刀圈负责破岩的刃部为耐磨性好、具备一定抗冲击性能的模具钢材料，而过度区域，为高温一次喷射成形双金属界面，冶金结合充分、结合强度高，刀圈成本降低的同时、很大程度上，降低合金元素的使用，且整个制造工艺，省去了冶炼、精炼、电渣重熔等系列高能耗的冶金过程，值得推广应用。

主权项

1.一种喷射成形复合材料TBM刀圈的生产工艺，其特征在于步骤如下：/n（1）喷射：将低合金钢和高耐磨合金钢分别在熔炼设备Ⅰ（1）和熔炼设备Ⅱ（4）中液化，液化的低合金钢和高耐磨合金钢在进入雾化器之前的过热度为40-50℃，液化后分别通过雾化器Ⅰ（2）和雾化器Ⅱ（5），在惰性气体保护下，将低合金钢以固液两相状态形成直径在100-150μm之间的熔滴，以180-310m/s的速度、30-50%的液相比例喷射到旋转的薄钢管Ⅰ（7）上，得到双层复合材料；喷射即将结束时，将液化的高耐磨合金钢通过雾化器Ⅱ（5），形成直径在100-150μm之间的熔滴，以180-310m/s的速度、30-50%的液相比例喷射到旋转的双层复合材料上，得到以薄钢管为基层、中间为低合金钢材料、外层为高耐磨合金钢材料的复合管胚（10）；所述薄钢管的外径为160-180mm，壁厚1-2mm；/n（2）下料轧制：将步骤（1）得到的复合管胚（10）下料得到复合钢管段，复合钢管段在1020-1180℃下高温轧制，轧制后进行退火处理，得到刀圈毛坯；/n（3）机械加工：将步骤（2）得到的刀圈毛坯进行机械加工处理，对其内孔及刃部进行粗加工，去除内孔射成形前的薄钢管组织；/n（4）热处理：将步骤（3）机械加工后的刀圈在惰性气体保护下，在中频加热器中进行热处理，刀圈外圈温度为1020-1050℃，刀圈内部温度为850-880℃，保温10-15min后淬火处理，淬火后在回火炉中在530-600℃下保温2h，空冷完成回火；/n（5）将步骤（4）热处理后的刀圈进行精磨加工。/n