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      電渣熔鑄復(fù)合耐磨錘具的制作工藝的制作方法

      文檔序號:3409300閱讀:230來源:國知局

      專利名稱::電渣熔鑄復(fù)合耐磨錘具的制作工藝的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種電渣熔鑄耐磨錘具的制造工藝,特別是雙金屬電渣熔鑄復(fù)合錘具的制作工藝。
      背景技術(shù)
      :破碎機(jī)是冶金、礦山、建材、電力等行業(yè)破碎物料的通用設(shè)備,其關(guān)鍵部件是錘具,大體分為以下幾種①振打錘②滾錘③板錘等;振打系列錘頭的磨損程度與出料粒度大小和物料硬度有關(guān),因為錘頭直接與物料發(fā)生撞擊,要求有較高的硬度和耐磨性,而錘柄則不需要太高的耐磨性,只需有一定韌性的強(qiáng)度即可。目前生產(chǎn)復(fù)合型雙金屬抗磨錘具的方法主要有三種1、雙金屬液復(fù)合法該方法需要人為控制凝固次序,先凝固的固相與后澆注的液相面結(jié)合缺乏有效的控制方法,很難把握結(jié)合面百分之百的冶金接合,工藝難度高,廢品率高,鋼水利用率低,生產(chǎn)操作中容易混流;2、二次澆注法是將錘具的支承部位(錘柄)通過鑄造或鍛造法制出,然后再澆注抗磨材料。此法因預(yù)熱工藝復(fù)雜,包裹厚度因件而宜,繁雜易裂,工藝難度大。工件中的錘頭部分容易脫落,不安全,制造成本較高;3、機(jī)械結(jié)合法錘頭和錘柄釆用機(jī)械手段聯(lián)接組合,其加工方法繁瑣,使用壽命短,錘頭容易脫落。目前全國建材行業(yè),每年巿場需求耐磨材料高達(dá)70萬噸以上,其中僅錘式破碎機(jī)所用的各種錘具就達(dá)30萬噸以上。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是克服上述錘具制備工藝存在的諸多缺陷,提供一種電渣熔鑄雙金屬復(fù)合耐磨錘具的制作工藝,利用該工藝制作的錘具結(jié)合強(qiáng)度高,錘頭金屬純度高,組織成份均勻致密、無疏松、縮孔缺陷,產(chǎn)品耐磨性大大提高。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是電渣熔鑄復(fù)合耐磨錘具的制作工藝,其錘具是由兩種材料組成,錘柄為中低碳合金鋼,錘頭為高鉻鑄鐵,其特征在于包括下列步驟(a)制備好的錘柄上段置于水冷結(jié)晶器內(nèi)的熔渣池中,錘柄的下段定位于結(jié)晶器底部;(b)投放于熔渣池中是由重量為70~80%的CaF2和2030%的厄203組成的二元渣系,并于1400170(TC融化成液態(tài);(c)在與錘頭形狀相符的結(jié)晶器的鑄腔內(nèi),被熔化的自耗電極與錘柄結(jié)合熔鑄成錘頭,電渣熔鑄的輸出電壓為3550V,熔化電流8003000A,電渣熔鑄充填系數(shù)為0.380.5。本發(fā)明工藝用渣冶煉獲得優(yōu)質(zhì)高合金鋼水,渣液熱熔使結(jié)合面100%冶金結(jié)合,在結(jié)晶器的作用下受到足夠的過冷度,獲得滿意的熱處理效果。電渣熔鑄是集鋼水精煉與鑄造成型為一體的加工方法。從工藝特點(diǎn)看,采用電渣熔鑄的方法可以彌補(bǔ)砂型鑄造的不足,并且能獲得內(nèi)在質(zhì)量較高的優(yōu)質(zhì)鑄件。1、本發(fā)明錘頭取樣化學(xué)成分分析結(jié)果(%)試樣號CSiMnSPCrNiMo12.800.560.550.0320.02019.700.600.6822.820.450.530.0150馬19.730.600.652、非金屬夾雜物分析結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>上述測試結(jié)果表明,電渣熔煉過程中,經(jīng)"渣洗"作用使材料的主要機(jī)械性能得到了充分改善。1、材料經(jīng)過電渣精煉后,大幅度降低了有害元素及非金屬夾雜物的含量。2、電渣熔鑄是是在水冷結(jié)晶器內(nèi)凝固成型的,由于過冷度強(qiáng)大使鑄件結(jié)晶組織致密。3、電渣熔鑄是一個順序凝固過程,由于自補(bǔ)作用,有效的避免了縮松、縮孔等鑄造缺陷。這一工藝方法生產(chǎn)的各種錘具,錘頭部分采用理想的高鉻鑄鐵,錘柄部分使用傳統(tǒng)的鑄造或鍛造方法生產(chǎn)(中、低碳合金結(jié)構(gòu)鋼)。電渣熔鑄雙金屬錘具的主要特點(diǎn)1、由于錘尖部分是電渣冶煉而成,所以金屬純凈,組織成份均勻,表面光潔,使用性能優(yōu)異,是普通高錳鋼產(chǎn)品使用壽命的48倍,大大提高了產(chǎn)品的耐磨性能。2、錘頭錘柄結(jié)合強(qiáng)度高,錘柄部分是普通中低碳合金結(jié)構(gòu)鋼,有較強(qiáng)的韌性和抗沖擊力,在反復(fù)沖擊下安全可靠,是高合金的耐磨性和中碳鋼較好軔性優(yōu)勢的最佳結(jié)合。下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。1、首先制備金屬自耗電極,材料采用Crl5Mo2Cul,即高鉻鑄鐵耐磨材料,所需設(shè)備是中頻感應(yīng)電爐,通用鑄造工藝鑄出電極;再制作出錘柄,材料為35SiMn,用中頻感應(yīng)電爐和通用鑄造工藝制備。將制好的錘柄的上半段置于水冷結(jié)晶器內(nèi)的熔渣池中,錘柄的下半段用工位器定位在結(jié)晶器底部;2、選用由CaF2和AL203組成二元渣系的渣料,其中CaF2占(重量)70%,叢203占(重量)30%,將渣料于15(KTC左右融化成液態(tài);由升降機(jī)構(gòu)夾持自耗電極的一端緩慢降入渣池,自耗電極下降熔化速度約為500/mm小時,自耗電極的一端連接變壓器,另一端由底水箱導(dǎo)電,形成回路,電流通過自耗電極進(jìn)入渣池析出焦耳熱時,使自耗電極被加熱熔化,在與錘頭形狀相符的結(jié)晶器內(nèi)鑄腔中,被熔化的自耗電極在水冷結(jié)晶器內(nèi)被冷卻,快速凝固,最終復(fù)合熔鑄成雙金屬錘頭錘具。電渣熔鑄輸入電壓是380V,輸出電壓3550V,初始熔化電流為800A,當(dāng)時間在15~25分鐘后達(dá)到3000A,根據(jù)鑄件大小最終調(diào)整電流可達(dá)20003000A;電渣熔鑄充填系數(shù)為0.38-0.45。3、將熔鑄后的錘具于980105(TC淬火處理23小時,然后在23(TC以下回火處理2~3小時。權(quán)利要求1、電渣熔鑄復(fù)合耐磨錘具的制作工藝,其錘具是由兩種材料組成,錘柄為中低碳合金鋼,錘頭為高鉻鑄鐵,其特征在于包括下列步驟(a)制備好的錘柄上段置于水冷結(jié)晶器內(nèi)的熔渣池中,錘柄的下段定位于結(jié)晶器底部;(b)投放于熔渣池中是由重量為70~80%的CaF2和20~30%的AL2O3組成的二元渣系,并于1400~1700℃融化成液態(tài);(c)在與錘頭形狀相符的結(jié)晶器的鑄腔內(nèi),被熔化的自耗電極與錘柄結(jié)合熔鑄成錘頭,電渣熔鑄的輸出電壓為35~50V,熔化電流800~3000A,電渣熔鑄充填系數(shù)為0.38~0.5。2、按照權(quán)利要求l所述的電渣熔鑄復(fù)合耐磨錘具的制作工藝,其特征是自耗電極的材料為Crl5Mo2Cul,錘柄的材料為35SiMn。3、按照權(quán)利要求l或2所述的制作工藝,其特征是自耗電極下降熔化速度為300600mm/小時。4、按照權(quán)利要求3所述的制作工藝,其特征是初始熔化電流為800A,時間在15~25分鐘后達(dá)到3000A。全文摘要電渣熔鑄復(fù)合耐磨錘具的制作工藝,其錘具是由兩種材料組成,錘柄為中低碳合金鋼,錘頭為高鉻鑄鐵,其特征在于包括下列步驟制備好的錘柄上段置于水冷結(jié)晶器內(nèi)的熔渣池中,錘柄的下段定位于結(jié)晶器底部;投放于熔渣池中是由重量為70~80%的CaF<sub>2</sub>和20~30%的AL<sub>2</sub>O<sub>3</sub>組成的二元渣系,并于1400~1700℃融化成液態(tài);在與錘頭形狀相符的結(jié)晶器的鑄腔內(nèi),被熔化的自耗電極與錘柄結(jié)合熔鑄成錘頭,電渣熔鑄的輸出電壓為35~50V,熔化電流800~3000A,電渣熔鑄充填系數(shù)為0.38~0.5。本發(fā)明產(chǎn)品金屬純度與復(fù)合強(qiáng)度高,結(jié)晶組織致密,工藝過程穩(wěn)定易控制。文檔編號B22D19/04GK101108417SQ200610047288公開日2008年1月23日申請日期2006年7月21日優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日發(fā)明者磊張,胡春生,趙煥江申請人:趙煥江
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