球齿形系列小直径硬质合金整体钎子的制作方法
专利名称:球齿形系列小直径硬质合金整体钎子的制作方法本发明属于凿岩工具目前凿岩施工主要是将分别制成的硬质合金钎头和钎杆采用锥孔或螺纹连接，然后装在凿岩机械上进行的。硬质合金钎头分大、中、小各种不同直径(直径φ50毫米以下为小直径)，品种有马蹄形(一字形)、十字形、三刃形和球齿形各种不同系列。其中小直径球齿形硬质合金钎头在抗压强度公斤力/平方厘米的岩石中钻进，平均不磨寿命为150-200米，在抗压强度公斤力/平方厘米的岩石中钻进，平均不磨寿命为50-150米。使用以上硬质合金钎头，因连接部分吸收能量，钻眼速度和钎具寿命都要降低，还需要装卸钎头，而且在施工过程中还会出现将钎头脱落在孔中的现象，给继续施工或装药、爆破造成不便，将硬质合金钎头和钎杆制成一个整体，即生产一种硬质合金整体钎子，可以弥补上述不足。由瑞典-中国贸易委员会合编的1984年香港版《瑞典产品技术与服务》(一九八三-八四年厂商名录、产品介绍)，介绍世界著名钎头公司-Sandvik和Fegersta二公司有一字形和三刃形整体钎子日本“明和产业株式会社”《TOYO
BII.ROD》(东洋牌钻头、钻杆)样本中(1985年2月收到)，也介绍有一字形整体钎子。作为球齿形硬质合金整体钎子，法国1974《Destroyer》Drill
Steels样本中，曾介绍过一种“锥形柱齿硬质合金整体钎子”。该整体钎子主要由杆体和头部锥体两部分构成，锥体端部布锥形柱齿硬质合金，杆体采用合金六角中空钢，头部锥体采取锻造一机加工成型。其具体结构参数为，头部直径φ40、42、48毫米，杆体为22、25毫米合金六角中空钢，钎子长度为、、毫米，锥形柱齿八个，边齿倾角为35°-45°，有四条内陷式水沟(排粉沟)，二个侧出水孔，水孔直径大于或等于齿径，布齿面形状为平面，采取非对称形布齿，边齿密、中齿稀，钎尾尺寸为22×108、25×108、25×159毫米，采用压配合连接固齿工艺，只适于在冲击功不大的凿岩机和软岩中使用，并且边齿脱碎严重，头部锥体与杆体寿命相差悬殊，早期报废率高，因此未在国际钎具市场上流行。本发明的目的在于制成一种既可适用于各种凿岩机械，又能钻凿各种不同小直径眼孔，而且还能适于在各种坚硬、中硬以及软弱岩层中钻进的球齿形硬质合金整体钎子，其凿岩寿命及钻速将高于球齿形系列硬质合金钎头，钎子头部与杆体寿命基本匹配，以达到节约原材料、节省上卸钎时间，改善施工劳动条件，加快工程进度，降低工程造价的目的。本发明为球齿形系列小直径硬质合金整体钎子，由杆体〔9〕和头部锥体〔2〕两部分构成，杆体〔9〕采用合金六角中空钢，头部锥体〔2〕采取锻造一机加工成型，头部端面布有齿形硬质合金〔1〕，侧面有内陷式水沟(排粉沟)〔7〕和出水孔〔6〕，其特征在于头部锥体〔2〕高为15-30毫米，直径为φ30-50毫米，选择直径有φ30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50毫米，锥体〔2〕端部起码有一锥面〔4〕，根据不同直径或不同齿数，在锥面〔4〕顶部可以还有一个园形平台〔3〕，也可以在锥体端部还有一组刃面〔11〕与锥面〔4〕相切形成一长条形平台〔12〕、垂直锥面〔4〕、园形平台〔3〕、长条形平台〔12〕布齿形硬质合金〔1〕，布齿数为3-9个，齿形硬质合金〔1〕齿冠形状为等强齿(弹头齿)和半球齿，材质一般选择YJ系列，YJ(H)系列、YG(含YG105、YG110)系列优质矿用硬质合金，布齿方式为对称型双层或三层布齿，齿形硬质合金〔1〕总高为14-17毫米，露齿高为4-5.5毫米，齿径为φ8-12毫米，边齿倾角为12°-30°，最大齿距小于或等于20毫米，根据锥体〔2〕不同直径和不同齿数，在锥体〔2〕侧面可以有2-4条内陷式排粉沟〔7〕(包括辅助排粉沟〔10〕)，有1-3个侧出水孔〔6〕，在锥面〔4〕或园形平台〔3〕上还可以有1-2个正面出水孔〔5〕，出水孔总数2-4个，头部锥体〔2〕隙角为2°-3°，杆体〔9〕和头部锥体〔2〕之间的过渡区〔8〕为“S”形园弧，钎子总长度为400-4800毫米，选择长度为400、600、800、、、、、、、、4800毫米，钎尾尺寸为B19×108、B25×108、B22×108、B25×159、B25和B32(轻)、B32左旋螺纹，杆体〔9〕硬度为HRC30-40，钎尾硬度为HRC49-55，螺纹钎尾热处理后表面硬度HRC52-58，心部硬度HRC44-50，其它技术要求应符合YB2003-78、YB2004-78的规定，齿形硬质合金〔1〕采用“沉底式感应钎焊”固齿工艺固齿。根据钎子锥体〔2〕头部不同直径和焊接的齿形硬质合金〔1〕的不同齿数，球齿形硬质合金整体钎子可以有以下一系列产品，详见附图1、2。附图1、五球齿硬质合金整体钎子侧视图及正视图附图2、三、四、六、七、八、九球齿形硬质合金整体钎子正视图本发明与球齿形硬质合金钎头相比，没有连接部位的弹塑性变形吸收冲击功，其冲击能量的有效利用率可提高8-25%，其双侧排粉间隙可比同直径球齿硬质合金钎头大8-10毫米，导致破岩有效、排粉及时、重复破碎少、回转阻力小，纯钻速可提高10%以上，不需上钎、卸钎，从而可改善施工劳动条件，同时可减少辅助工时，工业钻速可提高30-40%。另外，还可节省原材料，降低钎具成本。本发明的一系列球齿形硬质合金整体钎子，杆体与头部锥体寿命基本匹配，可适用于坚硬、中硬及软弱岩层中钻进，在单轴抗压强度为公斤力/平方厘米的中粗粒花岗岩中，直径40毫米的球五齿硬质合金整体钎子用YTP-26型风钻打眼，平均不磨寿命可达200-250米，一般还可以重磨再用。由于采用“沉底式感应钎焊”固齿工艺固齿，以及锥体头部相应的几何结构参数，本发明的一系列球齿形硬质合金整体钎子可适用于轻中型液压、风动、电动和内燃凿岩机，能钻凿直径30-50毫米内的不同孔眼，特别是能钻凿球齿形硬质合金钎头不能胜任的直征38毫米以下的小孔眼。综上所述，本发明将为凿岩工程施工提供一种比较理想的凿岩工具可加快工程进度，降低工程造价。附图说明1.球齿形硬质合金2.头部锥体3.园形平台4.端部锥面5.正面出水孔6.侧出水孔7.排粉沟8.过渡区9.杆体10.辅助排粉沟11.刃面12.长条形平台以球五齿硬质合金整体钎子为例，其特征是由杆体〔9〕和头部锥体〔2〕两部分构成，杆体〔9〕采用合金六角中空钢，头部锥体〔2〕采取锻造一机加工成型，锥体〔2〕端部有一锥面〔4〕，锥面〔4〕上有一园形平台〔3〕，在锥面〔4〕和园形平台〔3〕上焊接球齿形硬质合金〔1〕，焊接在锥面〔4〕上的球齿形硬质合金〔1〕为边齿，边齿倾角为12°-30°，齿形硬质合金〔1〕为等强齿、半球齿，总齿高为14-17毫米，露齿高为4-5.5毫米，齿径为φ8-12毫米，最大齿距小于或等于19毫米，在园形平台〔3〕上有一正面出水孔〔5〕，在锥体〔2〕侧面有两条对称分布的内陷式排粉沟〔7〕，排粉沟〔7〕内各有一侧出水孔〔6〕，另还有两条对称分布的辅助排粉沟〔10〕，锥体〔2〕头部隙角为2°-3°，锥体〔2〕头部直径可以做成φ40、42毫米，杆体〔9〕和头部锥体〔2〕之间的过渡区〔8〕为“S”形园弧，相切两园弧半径最佳为R＝50毫米，钎子长度为400-4800毫米，钎尾尺寸为B22×108、B25×108、B25×159B25和B32(轻)左旋公切波形螺纹，杆体〔9〕硬度为HRC30-40，钎尾硬度为HRC49-55，螺纹钎尾热处理后表面硬度为HRC52-58，心部硬度为HRC44-50，其它要求应符合YB2003-78、YB2004-78的规定，齿形硬质合金〔1〕采取“沉底式感应钎焊”固齿工艺固齿。权利要求1.一种齿形硬质合金整体钎子，主要由钎子杆体[9]和头部锥体[2]两部分构成，杆体[9]采用合金六角中空钢，头部锥体[2]采用锻造-机加工成型，头部端面布有齿形硬质合金[1]，侧面有内陷式水沟(排粉沟)[7]和水孔[6]，其特征在于头部锥体[2]高为15-30毫米，直径为φ30-50毫米，锥体[2]端部有一锥面[4]，垂直锥面[4]布球齿形硬质合金[1]，齿形硬质合金[1]为等强齿(弹头齿)、半球齿，总齿高为14-17毫米，露齿高为4-5.5毫米，齿径为φ8-12毫米，边齿倾角为12°-30°，最大齿距小于或等于19毫米，头部隙角为2°-3°，杆体[9]和头部锥体[2]之间的过渡区[8]为“S”形园弧，钎子长度为400-4800毫米，钎尾尺寸为B19×108、B25×108、B25×150、B25、B32(轻)、B32左旋螺纹。2.按照权利要求1所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于锥面〔4〕上布有三个齿形硬质合金〔1〕，另外还有一个正面出水孔〔5〕，锥体〔2〕侧面有三条内陷式排粉沟〔7〕，其中两条排粉沟〔7〕内各有一个侧出水孔〔6〕，锥体〔2〕头部直径为φ30、32、34毫米。3.按照权利要求1所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于锥体〔2〕端部还有一组夹角为±110°的刃面〔11〕与锥面〔4〕相切，在锥体顶部形成一长条形平台〔12〕，在长条形平台〔12〕上布有三个齿形硬质合金〔1〕，在刃面〔11〕内各有一条内陷式排粉沟〔7〕，排粉沟〔7〕内各有一侧出水孔〔6〕，锥体〔2〕头部直径为φ36、38、40毫米。4.按照权利要求1所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于锥面〔4〕端部还有一平台〔3〕，垂直平台〔3〕上布齿形硬质合金〔1〕为中齿，垂直锥面〔4〕上布齿形硬质合金〔1〕为边齿。5.按照权利要求4所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于中、边齿形硬质合金〔1〕总数为四个，锥体〔2〕侧面有三条内陷式排粉沟〔7〕，排粉沟〔7〕内各有一侧出水孔〔6〕，锥体〔2〕头部直径为φ34、36、38毫米。6.按照权利要求4所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于平台〔3〕上还有一正面出水孔〔5〕，锥体〔2〕侧面有三条内陷式排粉沟〔7〕，排粉沟〔7〕内各有一侧面出水孔〔6〕中，边齿形硬质合金〔1〕总数为四个，锥体头部直径为φ38、40毫米。7.按照权项4所述齿形硬质合金整体钎子，其特征在于平台〔3〕上有一正面出水孔〔5〕，锥体〔2〕侧面有两条内陷式(主)排粉沟〔7〕对称分布，另还有两条辅助排粉沟〔10〕对称分布，(主)排粉沟〔7〕内各有一侧出水孔〔6〕。8.按照权利要求7所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于中、边齿形硬质合金总数为五个，锥体头部直径为φ40、42毫米。9.按照权利要求7所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于平台〔3〕上正面出水孔〔5〕有两个，中、边齿形硬质合金〔1〕总数为六个，锥体〔2〕头部直径为φ42、44毫米。10.按照权利要求7所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于中、边齿形硬质合金〔1〕总数为七个，锥体〔2〕头部直径为φ46、48毫米。11.按照权利要求7所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于中、边齿形硬质合金〔1〕总数为八个，锥体〔2〕头部直径为φ48、50毫米。12.按照权利要求4所述齿形硬质合金整体钎子，其特征在于锥体〔2〕侧面有三条内陷式排粉沟〔7〕，其中一条排粉沟〔7〕内有一个侧出水孔〔6〕，平台〔3〕上有一正面出水孔〔5〕，中、边齿形硬质合金〔1〕总数为九个，锥体〔2〕头部直径为φ50毫米。13.按照权利要求1至12所述的齿形硬质合金整体钎子，其特征在于杆体〔9〕硬度为HRC30-40，钎尾硬度为HRC49-55，螺纹钎尾处理后表面硬度为HRC52-58，心部硬度为HRC44-50，其它技术要求应符合YB2003-78、YB2004-78的规定，齿形硬质合金〔1〕固齿采用“沉底式感应钎焊”固齿工艺。专利摘要本发明为球齿形系列小直径硬质合金整体钎子，属于凿岩工具。主要解决现有技术中齿形硬质合金整体钎子适应凿岩机型及岩层有限，钎子杆体与头部锥体寿命相差悬殊，早期报废率高等缺点。本发明采取特有的几何参数和结构形式，采用“沉底式感应钎焊”固齿工艺，边齿倾角12°-30°，头部锥体直径30-50毫米，固齿数3-9个，从而使钎子杆体和头部锥体寿命基本匹配，可适用于轻中型液压、风动、电动和内燃凿岩机，适用钻凿坚硬、中硬及软弱岩层。文档编号E21B10/46GK102269公开日日 申请日期日发明者张国榉 申请人:武汉地质学院, 成都探矿机械厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan您所在位置： &
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四川科力特硬质合金股份有限公司 硬质合金专业基础知识之物理性能指标 硬质合金知识培训 专业基础知识 硬质合金专业基础知识之 材料物理性能、显微组织指标 密度 密度是单位体积的质量。 硬质合金的密度对成分以及在成分一定的情况下对孔隙度及其敏感。 （一）密度与成分的关系 钨钴合金的密度随钴含量增加而降低。 合金的理论密度可按下式计算： 密度 式中：A、B、C为各组元的重量百分数，da、db、dc为各组元的密度。 密度 （二）密度与孔隙的关系 由于孔隙存在，实际密度小于理论密度，渗碳、欠烧、脏化、未压好等都会使密度降低。 孔隙度与密度的关系可通过下列公式计算：
式中：P―孔隙度，体积%；do―理论密度；d―实际密度。 密度 （三）密度与碳含量的关系 在成分、孔隙恒定的情况下，合金密度与合金中的η相和游离碳有关。正常组织碳含量增加0.1~0.13%，其密度可降低0.1g/cm3。 硬度 硬度是合金抵抗变形和磨损的能力。 硬度测定是以对微量塑性变形阻力为基础，塑性越低，硬度越高。 硬质合金是由硬质相和较软的粘接相所组成的不均匀材料，其硬度宜采用洛氏硬度（HRA）和维氏硬度（HV）来度量。 洛氏硬度是利用金刚石圆锥做压头，分别采用60kg、100kg、150kg三种负荷压入合金，根据压入深度在刻度表盘上，直接表示其硬度值，分别用HRA、HRB、HRC表示。硬质合金为硬脆材料，只能采用HRA测量。 硬度 维氏硬度是利用金刚石四棱锥做压头，负荷9.807~493.7N不等，一般采用294.2N。国外趋向采用30、50N低负荷试验机。根据负荷和压痕面积的比值来表示其硬度值。 YG合金的硬度随钴含量增加，WC晶粒度增大和碳含量增大而降低。 相同的晶粒度和碳含量，每增加3%的钴，合金硬度大约降
正在加载中，请稍后...中模数齿轮硬质合金高速滾齿工艺研究(上)--《现代制造工程》1984年01期
中模数齿轮硬质合金高速滾齿工艺研究(上)
【摘要】：[编者按]硬质合金高速滚齿新工艺,由北京第二汽车制造厂、成都工具研究所和上海材料研究所共同研制,最近通过了机械部技术鉴定,认为已达到了国际水平。目前,我国切齿技术比较落后,新工艺的滚齿效率比原工艺提高6倍,每万件齿轮可节省加工费用6600多元,节电600度和节油700公斤。本刊期望从事齿轮加工的技术人员和工人,能结合我国的实际情况,逐步实现超高速钢及硬质合金滚刀高速滚齿新工艺,为尽快改变我国齿轮加工的落后面貌而努力。
【作者单位】：
【关键词】：
【正文快照】：
目熊20crMnTi中模数齿轮广泛应用于我国汽车、拖拉机、船舶及工程机械等行业,采用硬质合金高速滚齿(下称新工艺),将显著提高技术经济效益。 新工艺研究取得了可资推广应用的成果: 1.研制出适合于高速滚切20crMnTi中模数汽车齿轮的硬质合金滚刀刀片的新型材质, 2。研制出20 CrM
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功能梯度硬质合金球齿的研制
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&&作者对含η相的烧结体的碳含量,其高温渗碳时间、温度以及烧结体本身尺寸大小对η相区的厚度和钴梯度形成的影响进行研究。结果表明：烧结体的碳含量必须足够低,才能使烧结体中间形成富钴层;提高渗碳温度有利于液相钴向烧结体内部迁移;对尺寸大小不同的烧结体,应选择不同的渗碳时间。
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