H22锥体钎杆缺陷及成因浅析

对H22锥体钎杆使用过程中产生早期失效的缺陷进行了观察,并对缺陷产生的原因进行分析,就如何减少各种缺陷的办法作了论述。

锥体连接钎杆热影响区的高频疲劳实验研究

轻型凿岩机用锥体连接钎杆领盘热影响区一直是凿岩钎具生产企业关注和研究的重点。通过引入模拟H22钎杆实物的高频拉压疲劳实验方法,实验中得到了意外的结果:某一工艺的疲劳寿命结果高达400万次,远远高于其它工艺的15～37万次,对此作了初步比较分析。

φ38~φ42mm三刃形钎头应逐步成为我国小直径凿岩用锥体连接钎头的主导产品

采掘业是国民经济基础产业,凿岩技术是采掘业的先导。我国是火药和冲击凿井术("顿钻")的发明国,鸦片战争前夕的1835年,凿成了世界上第一口超千米深井(四川自贡燊海井深1001.42米,为国家重点保护文物),谱写了人类冲击凿岩技术的辉煌历史。由于晚清的政治腐败和民国以来的社会动乱,从1840年到1949年的109年,我国的凿岩技术基本上仍停留在铁锤+实心钢钎的时代。我国凿岩技术和凿岩机具工业的现代化建设,是新中国成立后从学习苏联技术开始的。经过六十年特别是改革开放三十多年来,全国钎钢钎具、凿岩机械以及钢铁和硬质合金等超硬材料工作者的共同努力,我国钎钢钎具、凿岩机械、硬质合金工业已拥有众多创新技术,国产凿岩钎具和凿岩机械的质量、品种与性价比指标大幅提升,不少产品已经可以和世界名牌公司的同类产品一争高下。我们长期面对的全断面隧道掘进机(TBM)、全液压凿岩钻车,以及钻车凿岩用重型钎杆和硬质合金整体钎子等长钎具"瓶颈",也已经或即将取得重要突破,正向着建设世界头号钢铁、硬质合金、凿岩机械、钎钢钎具生产强国的目标迈进。高效低耗凿岩也正成为全世界凿岩工程科技界与产业界,共同追求的永无止境的目标。本文就我国采掘工程钻爆法施工中占很大比重的小直径凿岩技术存在的问题和努力方向,提出了一些分析和建议。

Φ38~Φ42mm三刃形钎头应逐步成为我国小直径凿岩用锥体连接钎头的主导产品(续)

采掘业是国民经济基础产业,凿岩技术是采掘业的先导。我国是火药和冲击凿井术("顿钻")的发明国,鸦片战争前夕的1835年,凿成了世界上第一口超千米深井(四川自贡燊海井深1001.42米,为国家重点保护文物),谱写了人类冲击凿岩技术的辉煌历史。由于晚清的政治腐败和民国以来的社会动乱,从1840年到1949年的109年,我国的凿岩技术基本上仍停留在铁锤+实心钢钎的时代。我国凿岩技术和凿岩机具工业的现代化建设,是新中国成立后从学习苏联技术开始的。经过六十年特别是改革开放三十多年来,全国钎钢钎具、凿岩机械以及钢铁和硬质合金等超硬材料工作者的共同努力,我国钎钢钎具、凿岩机械、硬质合金工业已拥有众多创新技术,国产凿岩钎具和凿岩机械的质量、品种与性价比指标大幅提升,不少产品已经可以和世界名牌公司的同类产品一争高下。我们长期面对的全断面隧道掘进机(TBM)、全液压凿岩钻车,以及钻车凿岩用重型钎杆和硬质合金整体钎子等长钎具"瓶颈",也已经或即将取得重要突破,正向着建设世界头号钢铁、硬质合金、凿岩机械、钎钢钎具生产强国的目标迈进。高效低耗凿岩也正成为全世界凿岩工程科技界与产业界,共同追求的永无止境的目标。本文就我国采掘工程钻爆法施工中占很大比重的小直径凿岩技术存在的问题和努力方向,提出了一些分析和建议。

钻孔法与热穿热轧法8Cr中空钢制作钎杆的使用比较

使用钻孔法和热穿热轧法将8Cr-H22中空钢原材料加工成相同规格的锥体钎杆,经过相同的热处理工艺,凿岩状况也相同,对这两种钎杆做比较,结果表明:钻孔法比热穿热轧法锥体钎杆的平均寿命高4倍,钻孔法钎杆的芯孔表面质量更好,热穿热轧法钎杆的芯孔表层螺旋线微细裂纹及脱碳严重影响钎杆的性能和寿命。

基于Hopkinson压杆试验的小钎杆动态应力特性研究

在对锥体连接钎杆和整体钎杆2种典型小钎杆的应力传播模型进行理论分析的基础上,通过Hopkinson压杆试验系统对这2种钎杆杆体中部和钎头端部进行了动态应力测试。测试结果表明:2种钎杆杆体中部应力幅值基本没有差异,但锥体连接钎杆接头处具有30%的应力波反射,而整体钎杆没有;整体钎杆钎头端部最大入射应力波幅值的平均值比锥体连接钎杆的相应均值高出23%,使得整体钎杆的凿速比锥体连接钎杆的要高,但其损坏更快,预期寿命只有锥体连接钎杆寿命的18%,故整体钎杆更适用于软岩钻孔作业,而锥体连接钎杆更适用于硬岩钻孔作业,该试验研究为技术人员如何选用钎杆提供了理论指导。

复合钎头暨新型钎杆显现强劲生命力

两种新型ZK40SiMnCrNiMoH22×108鄄2000mm、ZK55SiMnMoH22×108鄄2100mm锥体连接钎杆及三种规格的复合钎头在f=8～10的砂岩中与某型号的钎杆、钎头进行对比凿孔,结果表明:复合钎头的重磨周期接近一字、十字型钎头的2倍,平均寿命则为一字、十字型钎头的3倍以上,两种新型钎杆的平均寿命,都已稳定地超过了200m,并且还有进一步提高的空间。

Q22、Q25 mm Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-W系列正七边形中空钎钢的研发

近百年来,国内外采掘工业凿岩工程用中空钎钢,只有正六边形(Hexagon)和圆形(Round)两种。六边形钎钢的名义内切圆直径系列为:H19、H22、H25、H28、H32、H35、H38mm;圆形钎钢的名义直径为:R32、R39、R46、R52 mm。针对采掘工程φ50 mm以内小直径凿岩应用最广泛的H22、H25 mm正六边形钎钢,本文提出并论证了与正六边形钎钢外接圆直径相同的正七边形(Heptagon,代号Q)Q22、Q25 mm新型中空钎钢,将比原用正六边形中空钎钢具有更好的抗断裂和抗弯曲能力,因而更有利于提高凿岩用硬质合金整体钎和锥体连接钎杆的使用寿命,也更有利于消除凿岩时钎杆的弯曲现象从而改善炮孔平直度。同时对Q22、Q25 mm两种新型钎钢的几何结构参数、钢种、钢质与冶轧工艺提出了初步建议。

关于修订凿岩硬质合金钎头和锥体连接钎杆国标的建议

阐述了阻碍我国凿岩钎具行业发展的主要因素，提出了修订硬质合金钎头和锥体连接钎杆国家标准的１２项建议。

我国冲击凿岩技术暨钎钢钎具工业的现代化发展(续)

凿岩技术是采掘业的先导。我国是火药和冲击凿井技术("顿钻")的发明国,谱写了人类冲击凿岩技术的辉煌历史。现代凿岩爆破技术和凿岩机具,已成为人类向岩石圈索取资源和向地下开拓生存与发展空间的主要手段。我国凿岩技术和凿岩机具工业的建设,是新中国成立后从学习苏联技术开始的。目前,我国钎钢钎具、凿岩机械、硬质合金工业已拥有众多创新技术,不少产品已经可以和世界名牌公司的同类产品一争高下。我们长期面对的全断面隧道掘进机(TBM)、全液压凿岩钻车,以及钻车凿岩用重型钎杆和硬质合金整体钎杆等长钎具"瓶颈",已经或即将取得重要突破。本文简要回顾了六十年来我国凿岩技术和凿岩机具工业的现代化发展历程。

我国冲击凿岩技术暨钎钢钎具工业的现代化发展

凿岩技术是采掘业的先导。我国是火药和冲击凿井技术("顿钻")的发明国,谱写了人类冲击凿岩技术的辉煌历史。现代凿岩爆破技术和凿岩机具,已成为人类向岩石圈索取资源和向地下开拓生存与发展空间的主要手段。我国凿岩技术和凿岩机具工业的建设,是新中国成立后从学习苏联技术开始的。目前我国钎钢钎具、凿岩机械、硬质合金工业已拥有众多创新技术,不少产品已经可以和世界名牌公司的同类产品一争高下。我们长期面对的全断面隧道掘进机(TBM)、全液压凿岩钻车,以及钻车凿岩用重型钎杆和硬质合金整体钎杆等长钎具"瓶颈",已经或即将取得重要突破。本文简要回顾了六十年来我国凿岩技术和凿岩机具工业的现代化发展历程。

加快研发钎具使用技术及配套机具,克服钎具发展短板(续)

目前我国钎钢钎具工业已接近国际先进水平,除满足了国内采掘工业的需要外,正进入全球市场。球齿钎头的边齿始终是薄弱环节,不适用于极坚韧矿岩,硬质合金利用率低,残余柱齿难以回收利用,事实上造成钨、钴资源的浪费。不少采掘部门的管理人员视钎杆、钎头为耗材,对钎杆、钎头的使用细节和存在的浪费现象关注不够。一些钎具企业单纯追求产量和利润,只关注卖,不关注用,导致我国凿岩钎具使用技术及配套机具的研发长期滞后,严重影响了国产钎具的市场竞争力,成为我国钎具工业发展的短板,眼下的迫切任务,就是借鉴国内外同行的经验,加速研发钎头、钎杆、整钎的装卸、修磨、修复工具和设备,帮助采掘企业建立钎具修磨、残留硬质合金片齿回收的车间,以实现可持续发展。

加快研发钎具使用技术及配套机具,克服钎具发展短板

目前我国钎钢钎具工业已接近国际先进水平,除满足了国内采掘工业的需要外,正进入全球市场。球齿钎头的边齿始终是薄弱环节,不适用于极坚韧矿岩,硬质合金利用率低,残余柱齿难以回收利用,事实上造成钨、钴资源的浪费。不少采掘部门的管理人员视钎杆、钎头为耗材,对钎杆、钎头的使用细节和存在的浪费现象关注不够。一些钎具企业单纯追求产量和利润,只关注卖,不关注用,导致我国凿岩钎具使用技术及配套机具的研发长期滞后,严重影响了国产钎具的市场竞争力,成为我国钎具工业发展的短板,眼下的迫切任务,就是借鉴国内外同行的经验,加速研发钎头、钎杆、整钎的装卸、修磨、修复工具和设备,帮助采掘企业建立钎具修磨、残留硬质合金片齿回收的车间,以实现可持续发展。

H22-40SiMnCrNiMoA钎杆热处理工艺工业考核

给出了针对H22-40SiMnCrNiMoA锥体联接钎杆热处理工艺研究进行的一系列工业考核结果。结果表明钎杆经亚温正火处理后具有较长的使用寿命,该钎钢和钎杆亚温正火热处理工艺具有很好的推广应用价值。