1. 研究目的与意义（文献综述）

疏浚设备，又称挖泥船，广泛应用于江河湖库的清淤整治、港口航道的建设与维护、填海造地以及城乡现代化建设等国民经济基础建设领域。疏浚设备是一种水、土、机械三者相互作用的水上装备，掌握这三者之间的相互关系，是正确选择、设计、制造和使用挖泥船，提高疏浚工程效益的关键。下图是疏浚工程中应用最为广泛的绞吸式挖泥船。其基本的作业过程是：绞刀1切削水下介质（如淤泥、粘土、砾石、珊瑚礁、岩石、污染物等），形成固液两相混合物后，经由舱内泥泵或绞刀桥架上的水下泥泵抽吸，输送至指定地点排放、处理，完成所谓的清淤与吹填。

同造船业一样，疏浚业源于欧美。1660年链斗式挖泥船的雏形“泥碾船”在荷兰首创获得成功。1855年美国人制成莫尔茨将军号吸扬式挖泥船，用于开挖南卡罗来纳州查尔斯顿港的拦门沙。1869年荷兰制成吸扬式挖泥船，用于苏伊士运河工程。随着西方国家工业化和世界经济的发展，石油运输、集装箱运输、河海联运等推动了世界港口和航道的建设，疏浚设备也因此得到快速发展。我国江河湖库众多，长江、黄河、淮河、海河、钱塘江等水系发达，内河航道总里程约120000km，还拥有6000多个岛屿，18000km大陆海岸线和14000km岛屿岸线，这些资源既为水利和水运建设提供了有利条件，也为疏浚业发展提供了巨大的市场需求。水运和水利建设现已成为我国疏浚业在交通、水利两大行业取得显著进展的重要推动力。近十多年来，海上疏浚和填筑工程的规模越来越大，疏浚市场对疏浚设备的效率、成本和节能减排的要求越来越高，疏浚企业对大型疏浚设备的需求也越来越迫切，绞吸船正迅速向大型高效化、智能自动化和绿色环保方向快速发展。世界各大疏浚公司为占领疏浚市场，都在致力于研制开发新一代的大型挖泥船，

绞吸式挖泥船是一种常用的疏浚设备，绞刀是是其挖掘水下泥土的核心部件。目前国内外虽对绞刀作了很多理论研究和试验，但尚欠深入，对一些参数的选择亦无定论。绞刀在设计以及使用的过程中有待解决的主要问题：（1）开发设计方面，绞刀结构设计不合理。往往制造简单，寿命短，磨损后不能及时修复方便；绞刀功率有待提高。我国早期某些研究所对绞刀、斗轮等进行了多项卓有成效的研究试验，但终因长期没有资金投入，使得这一研究的进展大大受阻。技术储备严重不足，缺少一批技术素质高、经验丰富的设计队伍。（2）材料的专项研究、制造工艺方面，与先进国家的差距较大，普遍存在着工艺差周期长的问题。需要开发新的材料，或者优化绞刀的制作工艺。

2. 研究的基本内容与方案

绞吸式挖泥船的绞刀是泥泵入口处搅动水底泥沙形成泥浆的机具，绞刀在搅动泥沙的同时刀齿自身受到冲击和磨损，因此提高其抗磨性和强度是延长使用寿命的唯一途径。低合金钢有较好的强度及韧性，高铬铸铁的硬度高，耐磨性好。复合铸造能达到较理想的性能组合，再经过适当的热处理可获得良好的性能。此次研究针对绞刀齿材料，主要有以下内容：

*在中国知网和学校的图书馆查阅相关文献，了解国内外有关绞刀齿的研究概况和发展趋势，明确此次研究的目标及意义。了解研究所需原料、仪器和设备，熟悉掌握相关的专业知识和实验技能，为后续工作做准备。

*根据有关文献和相关的研究以及老师的指导，确定c型绞刀齿材料，即低合金钢与高铬铸铁，并设计成分配方。先复合铸造，再进行适当的热处理工艺，如进行调质处理，可获得良好的机械性能。确定具体的工艺参数，在学校实验室完成试样的制备工作。

*制备金相组织，具体的步骤有：试样切割、修整、磨制、抛光、浸蚀等，在金相显微镜下观察，根据所观察到的金相照片，分析组织分布及性能。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，不少于15篇（其中近5年英文文献不少于3篇），完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-5周：参考相关文献数据，设计绞刀齿材料成分设计。

第6-8周：根据设计方案完成试样的制备。

第9-11周：对制备的试样进行金相分析与性能测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]严军，高玮，吴江平，等.绞刀齿新研材料zg28及其性能优化研究[j].武汉理工大学学报，2012，34（11）：14-17.

[2]赵亮，马永健，张卫国，等.一种低合金耐磨钢挖泥船挖岩绞刀齿的研制[j].热加工工艺，2011，40（22）：70-71，75.

[3]杨桢毅，朱汉华，范世东，等．基于ansys的绞吸式挖泥船齿式绞刀结构强度分析[j]．武汉理工大学学报，2011,33（11）：131-134.