原創硬質合金的應用領域：全球首臺大坡度硬巖掘進機下線

原標題：硬質合金的應用領域：全球首臺大坡度硬巖掘進機下線

9月4日，全球首臺大坡度螺旋隧道掘進機（硬巖掘進機）即北山1號在中國鐵建重工集團長沙第二產業園正式下線，這標志著甘肅北山地下實驗室即將進入斜坡道快速施工階段。硬巖掘進機是應用于巖石中開挖隧道的機器，其破巖速率、掘進效率和使用壽命等性能都與素有工業牙齒美稱的硬質合金有極為密切的關系，即硬質合金是制造高性能掘進機刀具的首選材料。

北山1號

硬質合金（tungsten carbide）是一種以難熔金屬硬質化合物如碳化鎢（WC）、碳化鈮（NbC）、碳化鉭（TaC）等和黏結金屬如鈷、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點，所以適合制作硬巖隧道掘進機的刀具，進而能大大延長了掘進刀盤的使用壽命。注：刀盤是指全斷面掘進機的截割結構，具有破巖和裝載功能，刀盤直徑即為全斷面掘進機的直徑。

據中鎢在線了解，硬巖隧道掘進機的工作環境十分惡劣，即刀具在工作時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。目前，大多數的掘進機刀具都是由硬質合金材料制成的，所以硬質合金的性能將直接影響掘進刀盤的質量。一般來說，硬質合金的耐磨性和耐腐蝕性越好，掘進機刀具越不容易損壞；硬質合金組件接性能越好，在施工時越不容易出現脫落的情況。

需要注意的是，掘進機刀盤的質量除了與硬質合金刀具材質有關之外，還與刀具設計、刀具大小、刀具分布密度以及釬焊工藝等因素有關。

硬質合金截齒

據悉，此次下線的硬巖掘進機采用極硬巖刀盤設計，使刀盤與滾刀之間形成臨空面，相比傳統平面刀盤破巖效率提高了3倍，可以滿足北山地下實驗室地質（以花崗巖為主，石英含量達到25%-30%，巖石單軸飽和抗壓強度超過260兆帕）的施工要求；為了增加掘進機在大坡度螺旋轉彎的靈活性，研制團隊改進了主機系統的空間結構，加之先進的導向、方向控制預警、輔助駕駛自動巡航系統，使掘進機具備了大坡度螺旋曲線掘進能力。

北山1號由中國鐵建重工集團和中鐵十八局集團聯合打造，整機長約100米，直徑為7.03米，能夠實現水平200米轉彎半徑、同時豎向380米曲線半徑螺旋式掘進，將在北山地下實驗室開挖一條長約7.2公里的螺旋曲線斜坡道，工程由地表向下順時針螺旋式掘進，綜合坡度為10%。返回搜狐，查看更多

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