由前几节已知，要完成传递凿岩机的冲击和回转能量并进而破碎岩石的任务，须由多个构件和很多个部位所保证，其中任何一个部位出了问题或为薄弱环节都将影响上述任务的完成，要想很好地完成上述任务，则钎具除了与凿岩机、钎具和所凿岩石要有恰当的配合外，就要由钎具本身的正确设计、合理工艺及精心使用和保养等来保证。
对钎具总的要求是，能有效地传递能量，能有效地破碎岩石，与凿岩机和岩石有较好的适应性，结构简单加工制造容易，使用方便维修容易，寿命高，经济性好。由于钎具各组成部分有其千自之特点，以及各部位在工作中具有不同的工作性质因此对各组成部分及各部位的要求也各不相同，现分别叙述之。
(一)整体钎
由于整体钎是把钎尾、钎于和钎头作成一体的，因此对整体钎的重点要求是，各部位要有均等的寿命，即实现整体钎本身的最优化设计，使各部位的寿命都相游无几，以获得好的经济效果。
由整体钎的制作工艺所决定，整体钎加工后全长上出现如图6-16的硬度分布是不可避免的。软化区对钎子的疲劳寿命具有决定性的影响，如果软化区的硬度、降的厉害，将显著降低钎子寿命;如果软化区出现在凿岩机活塞冲击所产生应力波反剔波迭加的高峰负荷处，则就更增加了钎子断裂的可能性，因此，必须采取适当的热处理技术，把这种软化区定在适宜位置和控制在某种程度。
除此而外，对于钎尾，它应具有较高的表面硬度和较高的内部韧性，并且表、里的硬度过渡应平缓，且表面的硬(钎尾端面)与凿岩机活塞冲击端面的硬度要适应，以利于承受较大的冲击负荷和提高表面的耐磨性。
钎子的外表质量及形状尺寸对钎子的寿命也产生较大的影响。如钎子表面存有的四坑、弧形槽、氧化皮、脱碳和作有不正确的缺口形标记等，都将大大降低钎杆的疲劳寿命；如钎肩的过渡圆角过小，会产生过大的应力集中，使之成为钎子破坏的重要原因：如钎尾不直和端面与钎尾轴心线不垂直，会产生很大的偏心负荷，引起附加的应力，这个附加应力不但会加速钎杆的疲劳破坏，而且也会使凿岩机活塞端面很快凹陷，并由此引起凿岩机转动套花键的附加磨耗，导致了气缸与活塞以及螺旋棒与螺旋母间的磨损(见图6-17)，据有关资料介绍，活塞的偏心撞击是钎子产生噪声的重要原因之一；等等。所以说钎尾的正确设计和制造，是保证钎具寿命的主要方面。
钎子的研究成果指出，钎子在有矿水腐蚀的条件下工作，会大大降低钎子的抗疲劳性能，因此，采取必要的防腐处理对提高钎子的疲劳寿命有重要意义。据称，瑞典的SR化学防腐法可很好地防止钎子的腐蚀疲劳。这种方法包括磷化处理和随后进行的石腊处理，钎杆冲洗孔和外表面用这种方法处理后，可使钎杆的疲劳极限保持在无腐蚀情况的水平，并且解决了钎子在贮存和运输期间的防锈蚀问题。
钎子表面采取喷丸处理(见图6-18)可使表面形成一层压应力，其适当的压应力会增高硬度，提高抗疲劳强度。据日本人讲，喷丸处理时，钢丸直径为0.8毫米，HRC为45，丸速为60米/秒，喷达85%以上的表面，强化层厚0.38毫米，经处理后的钎杆寿命可提高30%，钎杆疲劳强度由30公斤/毫米²提高到45公斤/毫米²，据资料介绍，这种钢丸的高速是以压气喷咀或高速转轮给予的。
钎头部分在影响钎子使用性能和寿命方面主要表现在是否有合适的合金片种类、较好的硬质合金片镶焊质量和正确的几何形状与尺寸。
钎头镶焊的硬质合金片是碳化钨和钴的混合物。碳化钨使钎头增加硬度和耐磨性，而钴可增加其韧性。耐磨性和韧性对凿岩来说是两项重要的性能，它们决定于钴的量和碳化钨颗粒的尺寸，其影响如图6-19所示。
凿岩用硬质合金片钴的含量，一般占总重量的6~12%；碳化钨的颗粒大小，一般为2~5微米。如果钴的含量较低，则有较高的耐磨强度；较小的颗粒度也有较高的耐磨强度。但较高的耐磨强度，其韧性较低(材料更脆)。在磨蚀性强的岩石上凿岩需要耐磨性较好的硬质合金片钎刃；但在选择硬质合金片钴含量时，最好是把较好的韧性作为首项选择目标，因为这样更易于适应不同性质岩石的需要。这样选择后，如果在使用中发现钎头重磨时间间隔短，那就应当转向采用耐磨性较好的钎头。再者由于较硬的硬质合金片对于过载和修磨不精确总是很敏感的，因此在不考虑所用凿岩机型式时，总是要避免选择耐磨性特高的碳化钨合金片。合金片的耐磨性与凿岩总进尺的关系如图6 -20所示。
硬质合金片的镶入有两种方法，一种是镶焊法，一种是冷压或热装法。前一种适用于刃片式钎头(见图6-21a)，后一种适用于球齿钎头(见图6-21b)。
钎头部分硬质合金片的焊接质量是影响整体钎使用寿命的重要因素；而镶焊质量是由焊料的性能及所使用的焊接方法来保证的，因此从理论和实践上很好地解决这方面问题，是保证制造高质量整体钎的重要因素，必须引起足够重视。
镶焊是在钎头顶端正中铣出轴向开口槽，把硬质合金片放在槽中，然后选择适当的焊接工艺进行焊接。
由于钢的膨胀系数是硬质合金片的两倍，所以在镶焊温度冷至室温时，在硬质合金片的结合面处便会出现很大应力，如不正确地选择焊料、焊缝宽度，使焊接应力保持在安全限度内，其整体钎是不会有高质量的。选择焊料务必使其很好地粘接硬质合金片必须有足够的延性，以平衡钎头体和硬质合金片之间的热膨胀方面的差别，同时它还必须有较高的抗疲劳能力，以承受如工制造、镶焊及凿岩时所产生的强大应力。根据国外资料报道：0.2~0.7毫米的焊接间隙可得到最牢固的结合；底平面平整、焊缝均匀等，都对焊接质量产生有利影响。另外，合金片、垫片、钎头开口槽在焊前合理和彻底地清洗，减少焊接时的污染，减少液化过程，控制适当的焊接温度和实行焊后的缓慢冷却，都能在保证镶焊质量方面起到积极作用。
刃片式钎头的钎刃角、隙角、钎刃半径与所凿岩石有直接关系，因此根据岩石的性质确定合理的参数，也是保证钎具质量和使用效果的重要方面。一般来说，刃角小有利于凿入岩石，但刃角过小容易磨钝和碎裂。有的资料介绍90°刃角的钻进效率最高，而120°时其磨损是最小的，因此采取折衷的角度110°作为标准角度。有一点须注意：刃角不能大于岩石自然破碎角(120°~150°)，否则将妨碍岩石的破碎，降低其凿速。一般说来，岩石愈坚硬，刃角宜大些；刃钎头刃角可取较小值(80°~90°)，一字形钎头刃角可取较大些(一般为110°左右)。钎刃半径R是防止钎刃掉角的一项措施凿硬岩时宜取较小值；一般一字形钎头其R为80~180毫米。
隙角a的大小是保证钎头不被卡住的重要条件，但a过大会使钎头直径磨损后变小过快，通常a=2°~5°。
钎刃不应磨得过于锋利，应有0.3~0.5毫米的倒钝宽，以防止刃尖脆裂，并且各刃面在刃磨时要选用合适的砂轮(合适的砂轮硬度和粒度)和施加合适的推压力，以防止表面加工粗糙和过热造成应力集中和局部应力而使刃片破坏。刃片的最终研磨是一项小的但是很重要的一道工序：利用旧砂轮研磨掉刃磨时所产生的锐利的划痕。
另外，钎刃刃磨后，直线性、与槽的对称性、各片的同高性和同轴性等，都对钎具的使用寿命有影响，务必精心制作。
球齿钎头可用热装法或冷装法连接。在钎头体上钻有预制孔，把钎头体加热，然后装入球内，当钎头体冷却后，孔收缩，球齿便被紧紧地夹在钎头体内，这种方法称为热装法；而冷装法是在常温下将球齿压入钎头体的预制孔中，靠孔与球齿直径方向的过盈配合将球齿夹住。
这种钎头的制造要点是要选择合适的钎头材料，选择合适的球齿材料、数量和直径，保证合适的孔与齿的过盈配合量，以及进行合理的布齿和确定合理的边齿角度。
钎钢要保证在球齿热装缓慢冷却后钎头部要有足够的硬度，以便承受球齿在凿岩时所给的反作用力，尤其是边齿，当边齿受力后不致使孔发生变形而使球齿脱出。
球齿总数与钎头直径、结构形式和其所传递的冲击能量大小有关。为保证钎头破碎效率最佳及每个球齿又有足够的强度，在现有凿岩机性能参数条件下，有的资料推荐按每厘米钎头直径为1~1.3个球齿选取。
球齿直径大小的选择受钎头直径大小和所凿岩石的性质的约束，一般小钎头和凿软岩相对来说要选用较小规格；大钎头和凿硬岩，相对来讲要选用较大规格。由于边内工作负荷重，因此边齿要选用比中心齿大一号的规格。
球齿布置的圈数一般是这样地确定：最里圈的球齿距钎头中心1~1.5d(d为球齿直径)，其余各圈的圈距为1~1.2d。
每圈球齿数要根据所担负的破碎孔底面积大小来确定；对于边齿还要考虑切割孔壁岩石及回转时受孔壁摩擦的影响，因此边齿布置较密。为解决球齿钎头在使用中钎头直径方向磨损较快的问题，除布齿较密外，要在球齿孔不发生径向变形情况下，尽量取较大的边齿倾角，一般为30°~35°；有的资料介绍:边齿倾角a=40°的大直径钎头寿命比a=30°时高一倍。
为减缓钎头体磨损和防止凿岩时卡钎，边齿装入后应突出钎头体外圈一定距离，并保证各球齿外侧在同一圆周，且与钎头体同轴。
球齿与预制孔的配合过盈量大小要选择合适，并保证各球齿的过盈量大小尽量相一致：可采用选配法解决。过大的过盈会使球齿断裂或使钎头体孔发生塑性变形致使过盈联结效果失效；过小的过盈会使球齿较容易脱出也使钎头失效。
根据波动理论的要求，钎头体横截面要变化平缓。再者，钎头部分应有足够的排碴空间(见图6-22)，否则既影响凿速，又会增加钎头体的磨损。
(二)分体钎和接杆钎
分体钎和接杆钎除有对整体钎的共同要求外，重点是对连接部分的具体要求。由于这部分的内容较广和对钎具的使用影响较大，故在下节专述。
钎具的合理使用租精心维护是充分发挥钎具效能和寿命的重要一环，因此现据出如下初步使用维护规则，以作参考。
①凿岩机类型、岩石性质选择合适的钎子，钎子组中的各钎头直径差要适宜。
②开孔时凿岩机要轻冲击并施以小的轴推力，待形成导正孔后再全功率凿岩，并保证凿岩机在最优轴推力下工作，过低或过高轴推力都将从不同方面(过低在钎子中产生大的拉应力；过高使切削刃磨钝加快和在钎子中产生大的弯曲应力)影响钎具的寿命。
③干式凿岩时钎头要发热，这时切勿用冷水冷却，激冷将使硬质合金片产生龟裂。
④接杆钎在凿岩时如接杆套处发热严重，证明螺纹处功耗太多，应更换或修复接杆套或接杆钎杆。螺纹部应保持清洁，最好能涂丝扣油。
⑤拆卸钎头时应以专用工具拆卸，勿用铁锤、石块敲击;不应把钎子当成一般用途的铁棒，严紧钎子外表造成工具划伤，因为任何的外部损伤都将急剧地降低其疲劳寿命。
⑥严禁凿岩机活塞强力空打钎子(钎头没抵住岩石)，因为这时应力波在钎头端反射成拉应力波，不但会使钎子中产生大的拉应力(第②条已述)，而且会使硬质合金片(或球齿)脱落或碎裂。
⑦凿岩后，不要把钎子留在凿岩机上，避免产生不必要的额外弯曲心力。
⑧各次重磨的时间不要太长，因为过度磨钝的钎刃或倒锥(见图6-23)是刃片及钎杆破坏的两个主要原因；而且一个过度磨损的钎刃很难做到不浪费合金片而能恢复到正确的形状。
⑨不要忽视研磨的规则，要选择合适的砂轮和施加中等的压力，以避免合金片过热及破裂；并将钎头修磨到适应岩性的理想形状。在修磨刃片切削刃的同时，冲洗孔、排碴槽等也要认真修磨，使其尽量恢复完好状态。
⑩要及时更换已磨损的凿岩机钎套和活塞，记住，一个损坏的钎套会破坏很多钎杆。
⑪钎杆卸下后，不要使钎杆受到雨淋或潮湿，以免钎子腐蚀引起应力集中；也要避免在钎杆上加上任何不必要的附加负荷，以免影响钎子再用时的使用效能。
⑫弯曲的钎子要经过合理的校直后才能使用。
文章来源于中国知网