阅读说明：本技术 一种截齿及其加工方法 (Cutting pick and machining method thereof ) 是由 刘能文 黄灿 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种截齿,包括硬质合金头和截齿基体,所述截齿基体包括齿柄和位于齿柄顶端的齿身,所述截齿基体端面中心设置有一个连接孔,所述硬质合金头连接部设置在连接孔内,并通过钎焊与截齿基体相连接,钎焊所使用的的焊料为铜钎焊料,所述硬质合金头连接部下端为锥形,所述连接孔形状与硬质合金头连接部形状相同,所述硬质合金头连接部与连接孔内壁存在0.08～0.15mm的间隙,所述硬质合金头上端采用多锥度设计。本发明提供了一种可以截齿焊接强度更高、耐磨性更高、抗冲击性更高的截齿及其加工方法。(The invention relates to a cutting pick, which comprises a hard alloy head and a cutting pick base body, wherein the cutting pick base body comprises a tooth handle and a tooth body positioned at the top end of the tooth handle, a connecting hole is formed in the center of the end face of the cutting pick base body, a connecting part of the hard alloy head is arranged in the connecting hole and is connected with the cutting pick base body through brazing, a brazing material used for brazing is a copper brazing material, the lower end of the connecting part of the hard alloy head is conical, the shape of the connecting hole is the same as that of the connecting part of the hard alloy head, a gap of 0.08-0.15 mm exists between the connecting part of the hard alloy head and the inner wall of the connecting hole, and the upper end of the. The invention provides a cutting pick with higher welding strength, higher wear resistance and higher impact resistance and a processing method thereof.)

一种截齿及其加工方法

技术领域

本发明掘进机、采煤机、旋挖钻配件机技术领域，尤其涉及一种截齿及其加工方法。

背景技术

掘进机、采煤机、旋挖钻机广泛用于各种煤矿、隧道掘进工程施工，截齿是由截齿基体(齿身、齿柄)和硬质合金头通过钎焊方式连接在一起。是安装在掘进机、采煤机、旋挖机齿座上，破碎煤岩的主要配套件(易损件)。截齿主要由以下工序制成：前期处理(截齿基体清洗、盛放钎焊料、硬质合金头涂抹助焊)-钎焊(整体加热、钎焊)-淬火-回火(中温回火)。截齿常见的失效形式包括以下几种，合金头脱落、断柄、齿身磨损、合金头破碎、截齿丢失等。其中齿身磨损及合金头脱落约占总失效的80％。而产生这些失效形式的主要原因是由于截齿在工作时与煤岩之间发生剧烈的摩擦，导致齿身前端的磨损，在磨损到一定程度后，硬质合金头裸露在外，再受到强大的冲击负荷导致硬质合金头脱落。另一方面导致硬质合金头脱落的主要原因是焊接质量问题，例如硬质合金头焊接偏向、虚焊、焊接处夹渣等。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种可以截齿焊接强度更高、耐磨性更高、抗冲击性更高的截齿及其加工方法。

本发明的技术方案是构造一种截齿，包括硬质合金头和截齿基体，所述截齿基体包括齿柄和位于齿柄顶端的齿身，所述齿身端面中心设置有一个连接孔，所述硬质合金头连接部设置在连接孔内，并通过钎焊与齿身相连接，钎焊所使用的的焊料为铜钎焊料，所述硬质合金头连接部下端为锥形，所述连接孔形状与硬质合金头连接部形状相同，所述硬质合金头连接部与连接孔内壁存在0.08～0.15mm的间隙，所述硬质合金头上端采用多锥度设计。

本发明还提供一种截齿的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：前期处理，先采用冷挤压技术成形制成截齿基体，其中连接孔大小应确保连接孔内壁与硬质合金头之间存在0.08～0.15mm的间隙，再用95°乙醇清洗连接孔，清洗完成后放入铜钎焊料，再将硬质合金头连接部涂抹一层助焊剂安装在齿身连接孔内；

步骤2：加热焊接处理，将已安装硬质合金头和截齿基体，放入200KW中频，频率为3.5千赫的加热炉中加热焊接成截齿；

步骤3：淬火处理，再将截齿冷却到850°～860°放入60°淬火油进行淬火；

步骤4：回火处理，再将已淬火的基体放入隧道回火炉进行200°低温回火180分钟。

步骤5：抛丸处理，最后将已回火的截齿，进行抛丸处理，抛丸处理完成后，还对整个截齿涂抹一层防锈油。

优选地，所述截齿基体材料为42Crmo超高强度钢。

优选地，所述铜钎焊料为Cu、Mn、Ni、Si和Zn，所述Cu、Mn、Ni、Si、Zn之间的重量比为54％～56％：4.0％～6.0％：6.0％～8.0％：0.15％～0.45％：31.35％～33.35％。

优选地，所述加热焊接处理时，只加热截齿基体的齿身。

本发明有益效果：

1.截齿基体选用42Crmo超高强度钢，采用冷挤压技术成形。42Crmo超高强度钢具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，而采用冷挤压技术成形后组织致密且具有连续的纤维流向，因而截齿基体的强度有较大的提高。

2.硬质合金头上端采用多锥度设计下端采用锥形设计:上端多锥度设计能极大提高破岩效率，而下端锥形设计起到定中心效果，使硬质合金头周围焊缝间隙保持均匀一致，极大提高了钎焊强度。

3.采用200KW中频，频率为3.5千赫的加热炉只对齿身部位进行加热，淬火后的截齿放入隧道回火炉进行200°低温回火180分钟。此工艺极大程度减小了加热过程中产生的氧化和脱碳现象，且使齿柄具有较高的强度和冲击韧性，同时又保证了齿身有较高的硬度和耐磨性优点。

附图说明

图1为截齿结构示意图。

图2为工艺流程图。

附图序号说明：

1-硬质合金头，2-硬质合金头连接部，3-截齿基体，31-齿柄，32-齿身。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

实施例1：

如图1和图2所示，一种截齿，包括硬质合金头1和截齿基体3，所述截齿基体3包括齿柄31和位于齿柄31顶端的齿身32，所述齿身32端面中心设置有一个连接孔，所述硬质合金头连接部2设置在连接孔内，并通过钎焊与齿身32相连接，钎焊所使用的的焊料为铜钎焊料，所述硬质合金头连接部2下端为锥形，所述连接孔形状与硬质合金头连接部2形状相同，所述硬质合金头连接部2与连接孔内壁存在0.08mm的间隙，所述硬质合金头1上端采用多锥度设计。

一种截齿的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：前期处理，先采用冷挤压技术成形制成截齿基体3，其中连接孔大小应确保连接孔内壁与硬质合金头1之间存在0.08mm的间隙，再用95°乙醇清洗连接孔，清洗完成后放入铜钎焊料，再将硬质合金头连接部2涂抹一层助焊剂安装在齿身32连接孔内；

步骤2：加热焊接处理，将已安装硬质合金头1和截齿基体3，放入200KW中频，频率为3.5千赫的加热炉中加热焊接成截齿；

步骤3：淬火处理，再将截齿冷却到850°放入60°淬火油进行淬火；

步骤4：回火处理，再将已淬火的基体放入隧道回火炉进行200°低温回火180分钟。

步骤5：抛丸处理，最后将已回火的截齿，进行抛丸处理，抛丸处理完成后，还对整个截齿涂抹一层防锈油。

所述截齿基体3材料为42Crmo超高强度钢。

所述铜钎焊料为Cu、Mn、Ni、Si和Zn，所述Cu、Mn、Ni、Si、Zn之间的重量比为54％：4.0％：6.0％：0.15％：31.35％。

所述加热焊接处理时，只加热截齿基体3的齿身32。

截齿基体3选用42Crmo超高强度钢，采用冷挤压技术成形。42Crmo超高强度钢具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，而采用冷挤压技术成形后组织致密且具有连续的纤维流向，因而截齿基体3的强度有较大的提高。

硬质合金头1上端采用多锥度设计下端采用锥形设计:上端多锥度设计能极大提高破岩效率，而下端锥形设计起到定中心效果，使硬质合金头1周围焊缝间隙保持均匀一致，极大提高了钎焊强度。

采用200KW中频，频率为3.5千赫的加热炉只对齿身32部位进行加热，淬火后的截齿放入隧道回火炉进行200°低温回火180分钟。此工艺极大程度减小了加热过程中产生的氧化和脱碳现象，且使齿柄31具有较高的强度和冲击韧性，同时又保证了齿身32有较高的硬度和耐磨性等优点。

实施例2：

如图1和图2所示，一种截齿，包括硬质合金头1和截齿基体3，所述截齿基体3包括齿柄31和位于齿柄31顶端的齿身32，所述齿身32端面中心设置有一个连接孔，所述硬质合金头连接部2设置在连接孔内，并通过钎焊与齿身32相连接，钎焊所使用的的焊料为铜钎焊料，所述硬质合金头连接部2下端为锥形，所述连接孔形状与硬质合金头连接部2形状相同，所述硬质合金头连接部2与连接孔内壁存在0.12mm的间隙，所述硬质合金头1上端采用多锥度设计。

一种截齿的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：前期处理，先采用冷挤压技术成形制成截齿基体3，其中连接孔大小应确保连接孔内壁与硬质合金头1之间存在0.12mm的间隙，再用95°乙醇清洗连接孔，清洗完成后放入铜钎焊料，再将硬质合金头连接部2涂抹一层助焊剂安装在齿身32连接孔内；

步骤2：加热焊接处理，将已安装硬质合金头1和截齿基体3，放入200KW中频，频率为3.5千赫的加热炉中加热焊接成截齿；

步骤3：淬火处理，再将截齿冷却到855°放入60°淬火油进行淬火；

步骤4：回火处理，再将已淬火的基体放入隧道回火炉进行200°低温回火180分钟。

步骤5：抛丸处理，最后将已回火的截齿，进行抛丸处理，抛丸、处理完成后，还对整个截齿涂抹一层防锈油。

所述截齿基体3材料为42Crmo超高强度钢。

所述铜钎焊料为Cu、Mn、Ni、Si和Zn，所述Cu、Mn、Ni、Si、Zn之间的重量比为55％：5.0％：7.0％：0.35％：32.35％。

所述加热焊接处理时，只加热截齿基体3的齿身32。

实施例3：

如图1和图2所示，一种截齿，包括硬质合金头1和截齿基体3，所述截齿基体3包括齿柄31和位于齿柄31顶端的齿身32，所述齿身32端面中心设置有一个连接孔，所述硬质合金头连接部2设置在连接孔内，并通过钎焊与齿身32相连接，钎焊所使用的的焊料为铜钎焊料，所述硬质合金头连接部2下端为锥形，所述连接孔形状与硬质合金头连接部2形状相同，所述硬质合金头连接部2与连接孔内壁存在0.15mm的间隙，所述硬质合金头1上端采用多锥度设计。

一种截齿的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：前期处理，先采用冷挤压技术成形制成截齿基体3，其中连接孔大小应确保连接孔内壁与硬质合金头1之间存在0.15mm的间隙，再用95°乙醇清洗连接孔，清洗完成后放入铜钎焊料，再将硬质合金头连接部2涂抹一层助焊剂安装在齿身32连接孔内；

步骤2：加热焊接处理，将已安装硬质合金头1和截齿基体3，放入200KW中频，频率为3.5千赫的加热炉中加热焊接成截齿；

步骤3：淬火处理，再将截齿冷却到860°放入60°淬火油进行淬火；

步骤4：回火处理，再将已淬火的基体放入隧道回火炉进行200°低温回火180分钟。

步骤5：抛丸处理，最后将已回火的截齿，进行抛丸处理，抛丸处理完成后，还对整个截齿涂抹一层防锈油。

所述截齿基体3材料为42Crmo超高强度钢。

所述铜钎焊料为Cu、Mn、Ni、Si和Zn，所述Cu、Mn、Ni、Si、Zn之间的重量比为56％：6.0％：8.0％：0.45％：33.35％。

所述加热焊接处理时，只加热截齿基体3的齿身32。