[0018] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图1及具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0019] 如附图1所示,所述的镐型截齿包括齿体和齿尖1,所述的齿体包括齿头3和齿柄4,齿尖1与齿柄4之间设置有焊缝2,齿头3与齿柄4之间设置有焊缝2。
[0020] 齿尖采用硬质合金,本次采用的材料牌号是YG11C,齿头采用模具钢,本次采用的材料牌号是Cr12,齿柄采用合金结构钢,本次采用的材料牌号是42CrMo。上述材料的化学元素的质量百分比如下表:
[0021] 表1:
[0022]
[0023] 一种钎焊钎料,其材料组分及其质量百分比如下:
[0024] 镍含量12‑14%,锰含量30‑32%,锡含量3‑3.5%,稀土0.1‑0.3%,其余为铜。本次钎料的化学元素的质量百分比如下表:
[0025] 表2:
[0026]wt% Ni% Mn% Sn% Re% Cu%
12.5 31.6 3.30 0.15 余量
[0027] 一种镐型截齿钎焊用钎料的镐型截齿钎焊方法,包含以下步骤:
[0028] 第一步:根据焊缝间隙大小,计算所需钎料总量,并将粉状或粒状钎料填充至焊缝部位;
[0029] 第二步:将镐型截齿放入真空气冷油淬炉中,为保证钎焊真空环境,炉内抽真空,‑2冷态真空度控制在2*10 Pa以下;
[0030] 第三步:升温,升温速率控制在18‑20℃/min之间,为避免截齿材料内外温差过大产生应力,待温度升至750~850℃之间预定温度时,保温10分钟;
[0031] 第四步:为较少高温环境下钎料挥发,真空度降至2‑3Pa,同时进一步升温直至960℃,达到钎焊温度,升温速率控制在8‑10℃/min之间,保温15分钟,完成钎焊工序;
[0032] 第五步:降温,降温速率控制在18‑20℃/min之间,当温度降至830‑860℃之间预定温度时,达到了齿体材料的淬火温度,把镐型截齿放入淬火介质,完成淬火工序,同时炉内充入惰性气体升压至一个大气压,然后,开炉取出镐型截齿;
[0033] 第六步:回火热处理,温度控制在430~450℃之间,保温至60分钟,然后,梯度降温,降温速率控制在18~20℃/min之间,直至降到常温,完成热处理。
[0034] 将样品取出,根据不同的位置制成5份试样,分别测试齿体的硬度、冲击韧性和焊缝的抗剪强度,其中硬度通过洛氏硬度表征,其中冲击性能测试采用U型缺口的试样,其中焊缝的抗剪强度,通过测试焊缝的瞬时破坏的载荷,代入ι=P/(πDH),其中ι表示抗剪强度,P表示破坏载荷,D表示硬质合金头直径,H表示截取的硬质合金头高度,得出焊缝的抗剪强度,测试结果见下表:
[0035] 表3:
[0036]
[0037] 从表3可以看出,齿头的硬度大于HRC60,根据截齿行业标准《MT/T 246‑2006采掘机械用截齿》中规定,齿头部位表面硬度应大于HRC40,齿头的硬度远大于行业标准规定的硬度,耐磨性能更好;齿柄的硬度在HRC38‑HRC42之间,符合行业标准,齿柄的冲击韧性大于2 2
60J/cm ,行业标准要求≥49J/cm ,齿柄的韧性更好,使用过程中不易脆断,使用寿命更长;
焊缝抗剪强度大于370MPa,而行业标准要求不低于180MPa,焊缝的抗剪能力更强,齿尖更加难以脱落,也提高了截齿的使用寿命。
[0038] 本发明的工作原理如下:钎焊钎料加入镍、锰可以提高合金的硬度,加入锡可以降低合金的熔点,稀土可以细化合金晶粒,减小枝晶尺寸,细化金属间化合物尺寸,提高焊缝的强度;钎料的熔点降低,钎焊温度随之降低,对齿体材料的热影响更小,齿体材料的晶粒长大趋势更小,齿体组织的晶粒更细,韧性更好,钎焊和淬火工序同时进行,避免了截齿材料二次加热,钎焊质量更高。
[0039] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:钎焊和淬火工序同时进行,避免了截齿材料二次加热,尤其是焊缝部位的二次加热,保证了钎焊质量,提高了齿头的硬度,齿头的耐磨性更好,焊缝的抗剪强度更高,齿柄的韧性更好,截齿的使用寿命更长。
[0040] 利用本发明所述的技术方案,或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下,设计出类似的技术方案,而达到上述技术效果的,均是落入本发明的保护范围。