原創(chuàng)硬質(zhì)合金的應(yīng)用領(lǐng)域：全球首臺大坡度硬巖掘進(jìn)機(jī)下線

原標(biāo)題：硬質(zhì)合金的應(yīng)用領(lǐng)域：全球首臺大坡度硬巖掘進(jìn)機(jī)下線

9月4日，全球首臺大坡度螺旋隧道掘進(jìn)機(jī)（硬巖掘進(jìn)機(jī)）即北山1號在中國鐵建重工集團(tuán)長沙第二產(chǎn)業(yè)園正式下線，這標(biāo)志著甘肅北山地下實(shí)驗(yàn)室即將進(jìn)入斜坡道快速施工階段。硬巖掘進(jìn)機(jī)是應(yīng)用于巖石中開挖隧道的機(jī)器，其破巖速率、掘進(jìn)效率和使用壽命等性能都與素有工業(yè)牙齒美稱的硬質(zhì)合金有極為密切的關(guān)系，即硬質(zhì)合金是制造高性能掘進(jìn)機(jī)刀具的首選材料。

北山1號

硬質(zhì)合金（tungsten carbide）是一種以難熔金屬硬質(zhì)化合物如碳化鎢（WC）、碳化鈮（NbC）、碳化鉭（TaC）等和黏結(jié)金屬如鈷、鎳等元素組成的合金材料，具有良好的紅硬性、耐磨性、抗沖擊性、韌性、耐熱性、耐腐蝕性和焊接性等優(yōu)點(diǎn)，所以適合制作硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)的刀具，進(jìn)而能大大延長了掘進(jìn)刀盤的使用壽命。注：刀盤是指全斷面掘進(jìn)機(jī)的截割結(jié)構(gòu)，具有破巖和裝載功能，刀盤直徑即為全斷面掘進(jìn)機(jī)的直徑。

據(jù)中鎢在線了解，硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)的工作環(huán)境十分惡劣，即刀具在工作時(shí)會受到巖石的沖擊和磨擦作用，故而要求刀具要具有較高的耐腐蝕性、耐磨性和硬度等特點(diǎn)。目前，大多數(shù)的掘進(jìn)機(jī)刀具都是由硬質(zhì)合金材料制成的，所以硬質(zhì)合金的性能將直接影響掘進(jìn)刀盤的質(zhì)量。一般來說，硬質(zhì)合金的耐磨性和耐腐蝕性越好，掘進(jìn)機(jī)刀具越不容易損壞；硬質(zhì)合金組件接性能越好，在施工時(shí)越不容易出現(xiàn)脫落的情況。

需要注意的是，掘進(jìn)機(jī)刀盤的質(zhì)量除了與硬質(zhì)合金刀具材質(zhì)有關(guān)之外，還與刀具設(shè)計(jì)、刀具大小、刀具分布密度以及釬焊工藝等因素有關(guān)。

硬質(zhì)合金截齒

據(jù)悉，此次下線的硬巖掘進(jìn)機(jī)采用極硬巖刀盤設(shè)計(jì)，使刀盤與滾刀之間形成臨空面，相比傳統(tǒng)平面刀盤破巖效率提高了3倍，可以滿足北山地下實(shí)驗(yàn)室地質(zhì)（以花崗巖為主，石英含量達(dá)到25%-30%，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度超過260兆帕）的施工要求；為了增加掘進(jìn)機(jī)在大坡度螺旋轉(zhuǎn)彎的靈活性，研制團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了主機(jī)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)，加之先進(jìn)的導(dǎo)向、方向控制預(yù)警、輔助駕駛自動巡航系統(tǒng)，使掘進(jìn)機(jī)具備了大坡度螺旋曲線掘進(jìn)能力。

北山1號由中國鐵建重工集團(tuán)和中鐵十八局集團(tuán)聯(lián)合打造，整機(jī)長約100米，直徑為7.03米，能夠?qū)崿F(xiàn)水平200米轉(zhuǎn)彎半徑、同時(shí)豎向380米曲線半徑螺旋式掘進(jìn)，將在北山地下實(shí)驗(yàn)室開挖一條長約7.2公里的螺旋曲線斜坡道，工程由地表向下順時(shí)針螺旋式掘進(jìn)，綜合坡度為10%。返回搜狐，查看更多

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