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?yàn)殄N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(guó)建材行業(yè)，每年巿場(chǎng)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?gòu)?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(hào)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(cè)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(gè)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(shì)的最佳結(jié)合。下面通過具體實(shí)施方式對(duì)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)，然后在23(TC以下回火處理2~3小時(shí)。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(shí)。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(shí)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(hào)B22D19/04GK101108417SQ200610047288公開日2008年1月23日申請(qǐng)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(qǐng)人:趙煥江