權利要求
1.礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，其特征在于，包括以下幾個步驟： S001、調質處理：利用鉆機在鉆體上鉆出初孔，預留鉸孔量0.08mm，放入鹽浴爐處理; S002、淬火處理：將S001處理的鉆頭體放入液溫為60℃的恒溫淬火裝置中進行淬火處理; S003、回火處理：將S002淬火處理的鉆頭放入高溫箱式爐中，加熱處理之后便進行冷卻處理; S004、鉸孔處理：將S003回火處理后的鉆頭體進行鉸孔處理; S005、抗氧化處理：將S004鉸孔處理后的孔內噴涂抗氧化劑，并進行加熱處理; S006、熱嵌固齒處理：將柱體狀合金放入滾筒滾磨; S007、拋丸處理：將裝齒完畢后的鉆體整體放入真空箱靜置并完全冷卻，放入噴砂機進行噴砂處理。
2.根據權利要求1所述的礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，其特征在于，所述S001的鹽浴爐處理需加熱處理，加熱的溫度為700℃，并進行保溫30min。 3.根據權利要求1所述的一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，其特征在于，所述S002在淬火處理的過程中需來回晃動鉆頭，晃動的時間持續(xù)10min，隨后便可取出懸空冷卻。 4.根據權利要求1所述的一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，其特征在于，所述S003的高溫箱式爐溫度調至400℃，回火時間持續(xù)1h，隨后隨爐冷卻處理，鉆頭體表面硬度HRC52。 5.根據權利要求1所述的一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，其特征在于，所述S004鉸孔處理的孔的余量過盈量為0.02mm，孔內光潔度0.6以上。 6.根據權利要求1所述的一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，其特征在于，所述S005的加熱溫度為200℃。 7.根據權利要求1所述的一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，其特征在于，所述S006熱嵌固齒處理的齒消除表層殘余應力，磨床磨至外徑大于要求尺寸0.04mm，移動至壓柱裝置上進行裝齒作業(yè)。
說明書
礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝
技術領域
本發(fā)明涉及礦山鑿巖鉆具技術領域，具體為一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝。
背景技術
目前，國內鑿巖鉆具行業(yè)均采用冷壓、熱鑲、高頻感應焊等固齒方法進行合金鉆頭固齒。當采用冷壓固齒工藝時，先將固齒敲擊定位在合金孔上，然后用壓力機將其壓入孔底，由于配合公差和壓力較難控制，柱齒受到擠壓會切削損壞孔壁，球齒也會因外力敲擊而產生損傷。當采用熱鑲固齒方法時，需要將鉆體加熱到一定溫度，作業(yè)人員用鑷子或其它工具將固齒對準鉆體上的合金孔，然后用銅錘快速將固齒敲入孔內，利用鋼體熱脹冷縮的特性達到固齒目的。固齒作業(yè)過程必須迅捷，嚴格控制時間。熱鑲固齒工藝由于銅錘敲擊受力容易造成合金孔熱變形，影響固齒強度，且裝齒作業(yè)需要一定的時間，無法保證鉆體理想的固齒溫度和固齒統(tǒng)一性，影響產品固齒質量，于是，有鑒于此，針對現(xiàn)有的結構予以研究改良，提供一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，以期達到更具有實用價值性的目的。
發(fā)明內容
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案：
本發(fā)明一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，包括以下幾個步驟：
S001、調質處理：利用鉆機在鉆體上鉆出初孔，預留鉸孔量0.08mm，放入鹽浴爐處理;
S002、淬火處理：將S001處理的鉆頭體放入液溫為60℃的恒溫淬火裝置中進行淬火處理;
S003、回火處理：將S002淬火處理的鉆頭放入高溫箱式爐中，加熱處理之后便進行冷卻處理;
S004、鉸孔處理：將S003回火處理后的鉆頭體進行鉸孔處理;
S005、抗氧化處理：將S004鉸孔處理后的孔內噴涂抗氧化劑，并進行加熱處理;
S006、熱嵌固齒處理：將柱體狀合金放入滾筒滾磨;
S007、拋丸處理：將裝齒完畢后的鉆體整體放入真空箱靜置并完全冷卻，放入噴砂機進行噴砂處理。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述S001的鹽浴爐處理需加熱處理，加熱的溫度為700℃，并進行保溫30min。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述S002在淬火處理的過程中需來回晃動鉆頭，晃動的時間持續(xù)10min，隨后便可取出懸空冷卻。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述S003的高溫箱式爐溫度調至400℃，回火時間持續(xù)1h，隨后隨爐冷卻處理，鉆頭體表面硬度HRC52。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述S004鉸孔處理的孔的余量過盈量為0.02mm，孔內光潔度0.6以上。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述S005的加熱溫度為200℃。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述S006熱嵌固齒處理的齒消除表層殘余應力，磨床磨至外徑大于要求尺寸0.04mm，移動至壓柱裝置上進行裝齒作業(yè)。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明將鉆體加工初孔后放至700℃-900℃的鹽浴爐加熱保溫30min-90min，使鉆體表面具有更高的硬度、耐磨性和疲勞強度，同時降低了奧氏體形成溫度，可以在較低溫度下進行共滲，縮短了工藝周期;
(2)在60℃-100℃的恒溫淬火裝置中進行淬火，10min-30min;在400℃-600℃回火1h-3h;獲得板條馬氏體組織，進一步細化晶粒;
(3)加熱至200-220℃時利用鉆體膨脹將柱狀合金利用壓柱裝置壓入孔內，鉆體冷卻后自然將柱狀合金緊固在孔內，有效避免了冷壓球齒時擠壓切削孔壁，防止球齒因外力敲擊損傷，固齒堅固可靠;采用噴丸處理使鉆體表層產生殘余壓應力，這對抑制鉆體疲勞裂紋的產生和有效固齒有重要意義;
(4)本發(fā)明明顯提高了鉆體的疲勞壽命、耐磨性能、表面硬度等，避免了鉆體在使用過程中脆性破損頻繁、固齒不牢固，掉齒碎齒嚴重，疲勞壽命短的缺陷。
附圖說明
附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
圖1是本發(fā)明一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝的方法步驟示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1、
一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，它包括以下工藝步驟：S001、調質處理，在機械加工成型的鉆體上鉆出初孔，預留鉸孔量0.08mm，放入鹽浴爐，升溫至700℃保溫30min;
S002、淬火處理，將經過S001加熱后的鉆頭體放入液溫為60℃的恒溫淬火裝置中進行淬火，來回晃動10min后，取出懸掛空冷;
S003、回火處理，將經過S002處理的鉆頭體放入箱式爐中，在400℃回火1h，隨爐冷卻，鉆頭體表面硬度HRC52;
S004、鉸孔處理，將經過S003回火處理后的鉆頭體進行鉸孔，孔的余量過盈量為0.02mm，孔內光潔度0.6以上;
S005、抗氧化處理，鉸孔后孔內噴涂抗氧化劑，加熱至200℃
S006、柱體處理，將柱體狀合金放入滾筒滾磨，消除表層殘余應力，磨床磨至外徑大于要求尺寸0.04mm，移動至壓柱裝置上進行裝齒作業(yè);
S007、拋丸處理，將裝齒完畢后的鉆體整體放入真空箱靜置止完全冷卻，放入噴砂機進行噴砂處理。
實施例2、
一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，它包括以下工藝步驟：S001、調質處理，在機械加工成型的鉆體上鉆出初孔，預留鉸孔量0.10mm，放入鹽浴爐，升溫至800℃保溫60min;
S002、淬火處理，將經過S001加熱后的鉆頭體放入液溫為80℃的恒溫淬火裝置中進行淬火，來回晃動20min后，取出懸掛空冷;
S003、回火處理，將經過S002處理的鉆頭體放入箱式爐中，在500℃回火2h，隨爐冷卻，鉆頭體表面硬度HRC54;
S004、鉸孔處理，將經過S003回火處理后的鉆頭體進行鉸孔，孔的余量過盈量為0.04mm，孔內光潔度0.6以上;
S005、抗氧化處理，鉸孔后孔內噴涂抗氧化劑，加熱至210℃
S006、柱體處理，將柱體狀合金放入滾筒滾磨，消除表層殘余應力，磨床磨至外徑大于要求尺寸0.06mm，移動至壓柱裝置上進行裝齒作業(yè);
S007、拋丸處理，將裝齒完畢后的鉆體整體放入真空箱靜置止完全冷卻，放入噴砂機進行噴砂處理。
實施例3、
一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，它包括以下工藝步驟：S001、調質處理，在機械加工成型的鉆體上鉆出初孔，預留鉸孔量12mm，放入鹽浴爐，升溫至900℃保溫90min;
S002、淬火處理，將經過S001加熱后的鉆頭體放入液溫為100℃的恒溫淬火裝置中進行淬火，來回晃動30min后，取出懸掛空冷;
S003、回火處理，將經過S002處理的鉆頭體放入箱式爐中，在600℃回火3h，隨爐冷卻，鉆頭體表面硬度HRC56;
S004、鉸孔處理，將經過S003回火處理后的鉆頭體進行鉸孔，孔的余量過盈量為0.06mm，孔內光潔度0.6以上;
S005、抗氧化處理，鉸孔后孔內噴涂抗氧化劑，加熱至220℃
S006、柱體處理，將柱體狀合金放入滾筒滾磨，消除表層殘余應力，磨床磨至外徑大于要求尺寸0.08mm，移動至壓柱裝置上進行裝齒作業(yè);
S007、拋丸處理，將裝齒完畢后的鉆體整體放入真空箱靜置止完全冷卻，放入噴砂機進行噴砂處理。
對比例1、
一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，采用現(xiàn)有技術，步驟如下：
S001、調質處理，將鉆體放入鹽浴爐，升溫至700℃保溫90min;
S002、淬火處理，將經過S001加熱后的鉆頭體放入淬火裝置中進行淬火，來回晃動30min后，取出懸掛空冷;
S003、回火處理，將經過S002處理的鉆頭體放入箱式爐中，在500℃回火2h，隨爐冷卻，鉆頭體表面硬度HRC45-50;
S004、鉆孔處理，將經過S003回火處理后的鉆體進行一次性鉆孔，孔的余量過盈量為0.08mm;
S005、柱體處理，將柱體狀合金放入滾筒滾磨，消除表層殘余應力，磨床磨至外徑大于要求尺寸0.08mm，移動至壓柱裝置上進行裝齒作業(yè)。
對比例2、
一種礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝，采用現(xiàn)有技術，步驟如下：
S001、調質處理，將鉆體放入鹽浴爐，升溫至800℃保溫90min;
S002、淬火處理，將經過S001加熱后的鉆頭體放入淬火裝置中進行淬火，來回晃動30min后，取出懸掛空冷;
S003、回火處理，將經過S002處理的鉆頭體放入箱式爐中，在600℃回火2h，隨爐冷卻，鉆頭體表面硬度HRC50-55;
S004、鉆孔處理，將經過S003回火處理后的鉆體進行一次性鉆孔，孔的余量過盈量為0.08mm;
S005、柱體處理，將柱體狀合金放入滾筒滾磨，消除表層殘余應力，磨床磨至外徑大于要求尺寸0.08mm，移動至壓柱裝置上進行裝齒作業(yè)。
以上各實施例和對比例的鉆頭體力學性能指標如表1所示。
由表1的數(shù)據可以看出，實施例1、實施例2和實施例3的鉆頭體性能指標與現(xiàn)有技術對比例1和對比例2的鉆頭體相比，抗拉強度提高約25%，屈服強度提高約35%，沖擊功提高約50%。
對以上各實施例和對比例的鉆頭體進行上述各步驟處理后進行裝齒作業(yè)。采用同一種鉆機、相同的鉆孔工藝和鉆取介質對其使用壽命進行測試，使用壽命數(shù)據如表2所示。
由表2可以看出，實施例1、實施例2和實施例3的鉆孔深度均高于對比例1和對比例2，平均高出約45%。
由表1、表2可看出，實施例2獲得的效果最好，即在S001、調質處理，在機械加工成型的鉆體上鉆出初孔，預留鉸孔量0.10mm，放入鹽浴爐，升溫至800℃保溫60min;將鉆體放入液溫為80℃的恒溫淬火裝置中進行淬火，來回晃動20min后，取出懸掛空冷;將鉆頭體放入箱式爐中，在500℃回火2h，隨爐冷卻，鉆頭體表面硬度HRC54;鉆體進行鉸孔，孔的余量過盈量為0.04mm，孔內光潔度0.6以上;將鉆體加熱至210℃，柱體狀合金放入滾筒滾磨，消除表層殘余應力，磨床磨至外徑大于要求尺寸0.06mm，移動至壓柱裝置上進行裝齒作業(yè);將裝齒完畢后的鉆體整體放入真空箱靜置止完全冷卻，放入噴砂機進行噴砂處理。在實施例2的柱狀合金和合金孔的配合公差，鉆體熱處理，鉆體膨脹系數(shù)等條件下，產品的抗拉強度，屈服強度，沖擊功，表面硬度，固齒強度及耐磨性極大提高，同時提高了金屬的強度、韌性下降及疲勞強度，在此條件下處理得到鉆頭熱嵌柱齒最牢固，固齒效果最好，鉆體的性能指標最佳且使用壽命最長。
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聲明：
“礦山中深孔柱齒鉆頭熱嵌固齒工藝” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術網
來源：西北礦冶研究院
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2025年03月25日 ~ 27日 
