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。     

高效低耗复合钎具的研究和应用

1923年德国人发明WC-Co硬质合金，首先用于机械切削加工，被称为“工业的牙齿”。二战以来，片状(一字、三刃、十字、X型)和球齿系列硬质合金钎具，相继于1938、1968年前后问世，以其寿命长、钻速快的巨大优势，迅速取代了传统的钢钎凿岩，被誉为“采掘工业的牙齿”。凿岩实践中逐渐发现：现有片状和球齿钎具，都存在各自的一些弱点。例如，片状钎头直径受限(≤φ89mm)，修磨频繁；球齿钎头抗径向磨损能力低，边齿工作条件恶劣，不适用于极坚韧矿岩，且硬质合金浪费严重。近几年来，具有片状和球齿钎具综合优点的新一代复合钎头(中国专利号：96203054．6、98242026．9)和复合整钎(中国专利号：96203053．8)，已在中国地质大学(武汉)研制成功，并开始批量投入市场使用。该系列钎具，其钻速、寿命和硬质合金片齿有效利用率，均显著优于目前国内外普遍使用的片状和球齿钎具。     

长寿命冲击凿岩钎杆：工业炸药和凿岩机发明后困扰世界采掘工业的百年难题

用在岩矿石中冲击凿孔的凿岩钎杆,是人类所有机械工具中受力条件最苛刻、使用寿命最短、基础工业必备的大量消耗性工具,因此,研制长寿命冲击凿岩钎杆已成为全球采掘工业高效、低耗凿岩必须解决跨世纪重大工程技术难题。这需要各方面专家的长期通力合作,建设以“硬质合金复合片齿钎具”、“一步法新型硬质合金”和“长寿命冲击凿岩钎杆”为标志的现代化凿岩钎具工业 。     

长寿命冲击凿岩钎杆

用在岩矿石中冲击凿孔的凿岩钎杆,是人类所有机械工具中受力条件最苛刻、使用寿命最短、基础工业必备的大量消耗性工具,因此,研制长寿命冲击凿岩钎杆已成为全球采掘工业高效、低耗凿岩必须解决的跨世纪重大工程技术难题。这需要各方面专家的长期通力合作,建设以“硬质合金复合片齿钎具”、“一步法新型硬质合金”和“长寿命冲击凿岩钎杆”为标志的现代化凿岩钎具工业。     

长寿命冲击凿岩钎杆——工业炸药和凿岩机发明后困扰世界采掘工业的百年难题

150年前瑞典诺贝尔父子继中国火药之后,发明硝化甘油胶质炸药用于修路与采矿,引发了导致社会财富高速增长的“真正意义的工业革命”,1923年德国施律泰尔发明WC-Co硬质合金,迅速形成硬质合金切削丸具和硬质合金凿岩钎具两大产业,使机械和采掘工业飞速发展,被誉为“工业的牙齿”,迄今,现代化的凿岩爆破技术,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。其中,用在岩矿石中冲击凿孔的凿岩钎杆,是人类所有机械工具中受力条件最苛刻,使用寿命最短,基础工业必备,技术含量很高的大量消耗性工具。研制长寿命冲击凿岩钎杆,已成为全球采掘工业高,低耗凿岩必须解决的新世纪重大工程技术难题。这需要凿岩,爆破,岩石破碎,矿业,材料,冶金,钢铁、机械,物理、化工,电子,数学,力学,生物（仿生）等各方面专家的长期通力合作,建设以新型“硬质合金钎具”和“长寿命冲击凿岩钎杆”为标志的有中国特色的现代化凿岩钎具工业,是我国新一代“资源-高科技-外向型”民族工业一个具有战略意义的新的生长点。     

硬质合金复合片齿钎具

运用力学原理研制成功了复合片齿钎头和复合片齿整钎，并批量投入市场。该系列钎具凿岩速度、寿命和硬质合金片齿有效利用率均显著优于片状和球齿钎具。     

试论卡钎

用冲击回转式凿岩机凿岩时卡钎是经常发生的。根据岩石破碎机理和钎头钎杆的受力状况,分析了卡钎的原因,提出防止卡钎的方法。钎头上合金片(柱)以非中心对称布置时更容易发生卡钎,因此,在设计钎头时应将合金片(柱)呈中心对称布置,同时简要介绍了凿岩台车的自动防卡钎系统。     

锥体连接钎头卸钎器的探讨

在矿山开采,地质探矿,隧道、公路修筑,农田水利及国防工程施工中,采用凿岩机械进行钻眼工作。硬质合金钎头磨钝后,需从钎杆卸下修磨。卸钎头的方法大致有:1．用手锤砸打;2．用卸钎器。     

硬质合金复合片齿钎具在中国问世

１９２３年德国人发明了ＷＣ－Ｃｏ硬质合金，并首先用于金属切削加工。二次世界大战以后，作为一个新兴的高科技产业，锥体和螺纹连接的片状和球齿系列硬质合金钎头，以其寿命长、凿速快的巨大优势，迅速取代了传统的钢钎凿岩。但片状或球齿系列钎具在应用中都存在有各自的一些难题，制约了它们的优势发挥。近两年来，具有片状和球齿钎具综合优势的、世界仅有的新一代高效、低耗复合片状钎头和复合片齿整钎，已在中国地质（武汉）研     

加速推进我国小直径锥体连接钎具的科技进步

我国独有的畸形锻制钎梢H22mm六角形锥体连接钎杆（俗称“大脑袋钎杆”），已经落后国际水平40年，并与现行国际标准《ISO1718－1991》和国家标准《GB681－1994》相抵触，导致了全国小直径钎头理论寿命降低1／3；和几十年无法改变的落后手锤砸打卸钎方法，给国家赞成了巨大的经济损失，已经严惩阻碍了我国凿岩钎具和采掘工业的科技进步，必须努力达成共识，加速技术改造，尽快淘汰锻制钎梢工艺，共同为我国凿岩钎具工业的现代化和走向世界而奋斗。     

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。     

浅谈我国凿岩钎具的重要问题与建议

根据国家历次对钎具质量抽查的结果，阐述了我国小钎头和中空六角形钎杆存在的质量问题，分析了出现问题的原因，并提出了改进建议。     

发挥钨矿资源优势 建设钎钢钎具强国

WC-Co硬质合金发明后,迅速形成了硬质合金切削刃具和硬质合金凿岩钎具两大产业,使机械和采掘工业飞速发展,被誉为"工业的牙齿".迄今,现代化的凿岩爆破技术,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.其中,用在岩矿石中冲击凿孔的凿岩钎具,是人类所有机械工具中受力条件最苛刻、使用寿命最短、基础工业必备、技术含量很高的大量消耗性工具.研制长寿命冲击凿岩钎具,已成为全球采掘工业高效、低耗凿岩必须解决的新世纪重大工程技术难题.建设以"新型硬质合金钎具"和"长寿命冲击凿岩钎杆"为标志的有中国特色的现代化钎钢钎具工业,是我国新一代"资源-高科技-外向型"民族工业一个具有战略意义的新的生长点.     

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。     

再论我国小直径钎具的锥体连接

我国年耗一字、三刃、十字、球齿、复合型系列锥体连接钎头约5000万支，年耗锥体连接钎杆约8万吨。由于采用旧式锥体连接的苏式老一字型钎头的传统影响，使许多钎具生产厂和采掘部门，持续半个多世纪对钎头锥孔和钎梢的工作与受力状况存在着误解，因而对国内科研部门早在1980年就提出的以新型锥体连接为特征的钎头、钎杆研究成果，以及以瑞典、日本产品为代表的先进锥体连接技术，长期视而不见，不能科学、严肃地对待国际标准（ISO1718—1974、1991）关于钎头锥孔和钎梢小端直径极限偏差值、钎梢插入深度、孔底直壁间隙区、以及锥孔深度的严格规定，使国产小钎头长期高度偏矮、锥孔7°锥面到底、孔深偏浅、钎梢偏短，致使钎梢插入深度不足，梢孔之间不能形成全面均衡接触（钎梢端面在锥孔锥面之内），梢孔表面接触应力过高，钎梢工作形成严重的前紧后松的“钻牛角尖”现象，由此造成频繁的断梢、断腰和裤体胀裂与钎头丢失事故，工人劳动条件恶化。浪费触目惊心。现在应当引用国内外先进钎具科研成果，严格贯彻执行最新的钎头、钎杆国家标准（GB6480、GB6481）和国际标准（ISO1718—1991），提高我国锥体连接钎具的社会、经济效益。     

R32钎杆受力分析和提高制造质量的探讨

本文论述了R32凿岩钎杆、中深孔钻进钎杆组的受力和钎杆三种主要失效形式,提出了R32凿岩钎杆存在的质量问题,结合R32凿岩钎杆的制造工艺,对提高R32凿岩钎杆的制造质量进行探讨。     

我国小直径锥体连接钎具生产使用中一个急待解决的问题

我国采掘工业中普遍使用旧式锥体连接钎头和锻制钎梢钎杆,导致大量钎头丢失和钎头、钎杆早期报废,严重阻碍了凿岩钎具与采掘工业的技术进步,必须借鉴国际标准ISO1718—1991,尽快修订我国锥体连接钎头、钎杆的国家标准GB6480、GB6481,用新型锥体连接钎具和机制钎梢工艺取而代之。     

浅谈我国凿岩钎具的质量问题与建议

根据国家历次对钎具质量抽查的结果，阐述了我国小钎头和中空六角形钎杆存在的质量问题，分析了出现问题的原因，并提出了改进建议。     

试论我国中空钎钢的几何结构参数

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、H38、H45、H48mln；圆形钎钢的名义直径为：D32、D38、D45、D51mm。本文提出并论证了与正六边形系列钎钢外接圆直径相同的正七边形(Heptagon，代号Q)、正八边形(Octagon，代号B)、正九边形(Enneagon，代号J)等三个新型中空钎钢系列即[Q]、[B]、[J]19、22、25、28、32、35、38、45、48mm新型中空钎钢，尤其是带奇数边的正七、正九边形中空钎钢，将比原用正六边和圆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子和钎杆的使用寿命。     

硬质合金凿岩机具——我国新兴的“资源-高科技-外向型”支柱产业

现代凿岩爆破技术和硬质合金凿岩机具，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。长大隧道全断面掘进机（TBM）、采煤机、公路铣刨机等采掘施工，消耗大量的硬质合金破岩刀具。改革开放30年来，我国硬质合金凿岩工具技术和液压凿岩设备取得了多项创新成就，我国凿岩机具的质量、品种已经接近或达到国际先进水平。我国拥有占世界半数以上的制造WC-Co硬质合金的主要原料钨。建议在未来10年之内，在深化体制改制的基础上，以规范化的股份制企业和民营企业为纽带，促进科技专家与企业家结合，推动科学技术与实业资本结合。积极运用超级钢、加压烧结、梯度合金、＂一步法＂制粉等新技术。以＂热穿-带芯热轧法＂、＂钻孔法＂优质钎钢，优质凿岩硬质合金．新型凿岩工具、DZ系列全液压凿岩设备四大技术改造为龙头，建成几家较大规模、类似瑞典Sandvik公司雏形的凿岩机具企业集团，从而为中国凿岩技术走向世界打下坚实的基础。