本發(fā)明屬于煤礦開采與加工設(shè)備配件，涉及雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，還涉及雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭。

背景技術(shù)：

1、我國是礦種齊全、礦產(chǎn)資源總量豐富的資源大國之一。

2、隨著我國煤礦開采業(yè)的迅猛發(fā)展，對礦山機械設(shè)備的效率和壽命的要求越來越高。破碎是采煤作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，煤炭特別是煤矸石硬度高、腐蝕性強，對礦山設(shè)備的磨損嚴(yán)重。

3、錘頭是煤炭破碎設(shè)備的主要易耗損部件，該部件在使用中錘柄不斷承受交變的彎曲應(yīng)力和沖擊力，而錘頭部位則主要承受較強的沖擊力和摩擦力。目前，在破碎設(shè)備上所使用的較為先進(jìn)的錘頭是以合金鋼材質(zhì)鍛件為基底，表面采用堆焊工藝，堆焊一層耐磨鋼(厚度3～10mm)。由于堆焊材質(zhì)的高硬度與耐磨性來源于堆焊材料，而堆焊層厚度有限，且堆焊層與基體之間由于材質(zhì)的差異，必然帶來焊接層易脫落等缺陷，這無疑會影響到錘頭的使用壽命，因此其主要的失效形式是錘頭磨損。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，保證錘頭耐沖擊能力并提高錘頭耐磨性。

2、本發(fā)明的另一目的是提供雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭，解決了現(xiàn)有錘頭易磨損壽命短的問題。

3、本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是，雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，包括加工具有拉環(huán)結(jié)構(gòu)的錘柄，制作錘頭加工用的消失模，消失模內(nèi)放入錘柄，將鋼液通過澆注系統(tǒng)澆注到錘頭消失模，凝固并充分冷卻后取件，將鑄造成型的復(fù)合錘頭加熱后冷卻退火再機械加工，機械加工后淬火、低溫回火，將退火后的錘頭加工到最終的形狀尺寸，完成制備。

4、本發(fā)明第一種技術(shù)方案的特點還在于：

5、具體按照以下步驟實施：

6、步驟1：將合金調(diào)質(zhì)鋼通過鍛造和機械加工加工成具有拉環(huán)的結(jié)構(gòu)錘柄；

7、步驟2：制作與錘頭匹配的消失模模具，將鍛造加工好的錘柄放入消失模模具內(nèi)并調(diào)整相對位置；

8、步驟3：在消失模模具上浸涂耐火涂料，并晾干，然后將錘頭消失模埋入砂箱，密封砂箱、進(jìn)行負(fù)壓抽吸，做好澆注準(zhǔn)備；

9、步驟4：熔煉制備錘頭用的合金鋼金屬液；

10、步驟5：將合金鋼金屬液通過澆注系統(tǒng)澆注到錘頭消失模模具內(nèi)，澆注成型；

11、澆注過程中合金鋼金屬液從錘柄表面流過加熱錘柄，使錘柄表面局部熔化，從而使合金鋼緊密包裹在鍛造錘柄外圍，并產(chǎn)生局部冶金結(jié)合；

12、步驟6：待合金鋼金屬液凝固并充分冷卻后，開箱取件，切去澆注系統(tǒng)及冒口；

13、步驟7：將鑄造成型的復(fù)合錘頭零件放入加熱爐加熱后保溫，隨爐冷卻完成加工前的退火，消除鑄造應(yīng)力、降低硬度；

14、步驟8：通過初步機械加工對錘頭外形粗加工；

15、步驟9：將粗加工后的復(fù)合錘頭零件放入加熱爐加熱后保溫，空冷，完成錘頭合金鋼淬火及錘柄的正火；隨后重新放入加熱爐加熱后保溫，隨爐冷卻完成低溫回火，消除淬火應(yīng)力、穩(wěn)定錘頭尺寸；

16、步驟10：將退火后的錘頭按照零件尺寸要求加工到最終尺寸，并完成錘頭螺紋部分加工，完成制備。

17、制備的錘柄的拉環(huán)鑲鑄在錘頭內(nèi)部，用于固定連接錘頭和錘柄。

18、消失模模具為聚苯乙烯泡沫模具。

19、合金鋼金屬液中所含元素包括：c、cr、si、mo、mn、s、p、re，上述元素在合金鋼金屬液中的質(zhì)量百分比如下：含c量為0.45～0.6％，含cr量為1.0～1.3％，含si量為1.8～2.2％，含mo量為0.3～0.5％，含mn量為2.5～3.0％，含s量小于0.06％，含p量小于0.06％。

20、步驟4的熔煉溫度為1620±50℃。

21、步驟5的澆注溫度為1600±50℃，步驟6中合金鋼金屬液的冷卻時間大于等于24h。

22、步驟7的加熱溫度為920℃～940℃，保溫時間為3～4小時。

23、步驟9中粗加工后的復(fù)合錘頭零件的加熱溫度為950℃～970℃，保溫時間為2～3小時；

24、完成錘頭合金鋼淬火及錘柄的正火后，重新加熱的加熱溫度為240℃～260℃，保溫時間為≥12小時。

25、本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是，雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭，采用本發(fā)明的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法制備得到。

26、本發(fā)明的有益效果是：

27、本發(fā)明雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，將鍛造成型的錘柄在隨后的鑄造過程和后續(xù)的正火加低溫回火后，強度和韌性得到保證甚至提高；鑄造成型的錘頭經(jīng)過淬火加低溫回火，硬度和耐磨性恰到好處，從根本上保證錘頭耐沖擊能力并極大的提高錘頭耐磨性，從而延長設(shè)備部件使用壽命，降低部件更換及維修成本，提高設(shè)備生產(chǎn)率。

28、本發(fā)明雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭，為特殊材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的鍛造錘柄和耐磨合金鋼錘頭緊密結(jié)合，錘柄與錘頭不但有良好的機械結(jié)合，并且還有局部的冶金結(jié)合，兩種金屬的結(jié)合緊密不易斷裂和脫落，新型復(fù)合錘頭既提高了錘頭的耐磨性，同時提高了錘頭的抵抗沖擊能力，使用壽命可達(dá)到普通堆焊錘頭的2.5倍以上。

技術(shù)特征：

1.雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，包括加工具有拉環(huán)結(jié)構(gòu)的錘柄，制作錘頭加工用的消失模，消失模內(nèi)放入錘柄，將鋼液通過澆注系統(tǒng)澆注到錘頭消失模，凝固并充分冷卻后取件，將鑄造成型的復(fù)合錘頭加熱后冷卻退火再機械加工，機械加工后淬火、低溫回火，將退火后的錘頭加工到最終的形狀尺寸，完成制備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，制備的所述錘柄的拉環(huán)鑲鑄在錘頭內(nèi)部，用于固定連接錘頭和錘柄。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，所述消失模模具為聚苯乙烯泡沫模具。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，所述合金鋼金屬液中所含元素包括：c、cr、si、mo、mn、s、p、re，上述元素在合金鋼金屬液中的質(zhì)量百分比如下：含c量為0.45～0.6％，含cr量為1.0～1.3％，含si量為1.8～2.2％，含mo量為0.3～0.5％，含mn量為2.5～3.0％，含s量小于0.06％，含p量小于0.06％。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，所述步驟4的熔煉溫度為1620±50℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，所述步驟5的澆注溫度為1600±50℃，所述步驟6中合金鋼金屬液的冷卻時間大于等于24h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，所述步驟7的加熱溫度為920℃～940℃，保溫時間為3～4小時。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，其特征在于，所述步驟9中粗加工后的復(fù)合錘頭零件的加熱溫度為950℃～970℃，保溫時間為2～3小時；

10.雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法，包括加工具有拉環(huán)結(jié)構(gòu)的錘柄，制作錘頭加工用的消失模，消失模內(nèi)放入錘柄，將鋼液通過澆注系統(tǒng)澆注到錘頭消失模，凝固并充分冷卻后取件，將鑄造成型的復(fù)合錘頭加熱后冷卻退火再機械加工，機械加工后淬火、低溫回火，將退火后的錘頭加工到最終的形狀尺寸，完成制備。本發(fā)明保證錘頭耐沖擊能力并提高錘頭耐磨性。本發(fā)明還公開了雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭，采用本發(fā)明的雙金屬鑄鍛復(fù)合型錘頭的制備方法制備得到，本發(fā)明解決了現(xiàn)有錘頭易磨損壽命短的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王波,王歡樂,王華,謝渭莉,史嘯妍,徐峰,郭瑩,翟麗娜,謝益林,徐林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安重裝蒲白煤礦機械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6