一種合金板錘的智能制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，尤其是一種合金板錘的智能制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]板錘是破碎機(jī)用于破碎板錘的重要部件，板錘磨損是破碎機(jī)的主要失效形式，一般板錘的使用壽命短，消耗量大.需要儲(chǔ)備大量的備件才能維持正常生產(chǎn)，生產(chǎn)成本高，造成板錘使用壽命短的原因一般有兩個(gè):一是板錘材料選擇不當(dāng)。板錘材料應(yīng)該采用耐磨合金材料，可是現(xiàn)有的板錘一般都采用高錳鋼制作，高錳鋼錘式破碎機(jī)錘頭具有韌性好，工藝性好，價(jià)格低，其主要特點(diǎn)是在較大的沖擊或接觸應(yīng)力的作用下，表面層將迅速產(chǎn)生加工硬化，其加工硬化指數(shù)比其它材料高5— 7倍，耐磨性得到較大的提高，但是高錳鋼錘頭對破碎機(jī)整體性能要求較高，如果在實(shí)際工作中物理沖擊力不夠或接觸應(yīng)力小，則不能使表面迅速產(chǎn)生加工硬化，從而發(fā)揮不出其應(yīng)有的耐磨性；因此又有人提出高鉻合金破碎機(jī)板錘，高鉻耐磨板錘特點(diǎn)是韌性好、強(qiáng)度高、工藝性好，有一定的硬度，高烙錘頭，在較大的沖擊或接觸應(yīng)力作用下表面層將迅速產(chǎn)生劇烈的加工硬化.大大提高表面硬度和耐磨性能，但高鉻合金韌性較差，在沒有錘架支撐的情況下容易發(fā)生斷裂。依然不能克服單一材料的缺點(diǎn)。高釩耐磨合金材料在國內(nèi)已發(fā)展十年有余，其具有優(yōu)良的耐磨性，良好的基體組織，優(yōu)異的機(jī)械性能，因此作為新一代耐磨材料，高釩耐磨合金一直以來都備受關(guān)注，在國內(nèi)，高釩耐磨合金材料正處于研制、開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用的起步階段，現(xiàn)已被用于乳輥、球磨機(jī)襯板和轉(zhuǎn)子體等多種耐磨件中，但應(yīng)用在板錘上還是太少，為了提高板錘的耐磨性，板錘成分逐漸向高碳高釩方向發(fā)展。
[0003]高釩耐磨合金是以一種或多種碳化物為硬質(zhì)相，以鋼、鐵等為粘結(jié)相，經(jīng)配比后進(jìn)行粉末冶金燒結(jié)而成的材料，在用其作易磨損工件時(shí)，在尚未達(dá)到預(yù)定的使用壽命時(shí)，就因破碎、斷裂等發(fā)生早期失效，達(dá)不到預(yù)期的結(jié)果。通過硬質(zhì)合金-鑄鋼鑲嵌技術(shù)制造雙金屬復(fù)合材料，具有耐磨、耐熱、耐腐蝕、抗氧化等多種性能，工件整體具有良好的綜合力學(xué)性能。硬質(zhì)合金鑲嵌技術(shù)已經(jīng)得到了重視和廣泛的研究，而應(yīng)用范圍還是太小，還未大面積應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)通過硬質(zhì)合金鑲嵌技術(shù)制造的合金板錘由于工藝上的缺陷，導(dǎo)致應(yīng)用效果不太理想，因此，如何優(yōu)化或者簡化制備工藝，是本領(lǐng)域技術(shù)人員共同研究的課題。
[0004]而且，在合金板錘的制備過程中，各種溫度、時(shí)間和物料的放入劑量需要嚴(yán)格把控，若是稍微出錯(cuò)，很可能造成制備合金板錘的質(zhì)量問題；但在制備過程中各種需要計(jì)量的數(shù)據(jù)繁多，人工記憶和操作很容易出錯(cuò)，使得制備效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種合金板錘的智能制備方法，能嚴(yán)格控制制備過程中各溫度、時(shí)間及物料的放入劑量等各項(xiàng)參數(shù)，減小出錯(cuò)率，提高制備效率及合金板錘的品質(zhì)，還大大減少了操作人員的工作，實(shí)現(xiàn)了制備過程的高度自動(dòng)化。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
進(jìn)一步地，一種合金板錘的智能制備方法，其特征在于，它包括以下步驟:
步驟1:在中頻感應(yīng)電爐中熔煉高釩耐磨合金鋼，金屬爐料加入順序?yàn)樯F、廢鋼、鉬鐵、鎳鐵、硅鐵、錳鐵、鉻鐵，溫度檢測模塊檢測中頻感應(yīng)電爐中的溫度值，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號001傳遞至PLC;所述PLC接收數(shù)字信號001，當(dāng)溫度達(dá)到1610°C時(shí)，向脫氧模塊傳遞執(zhí)行信號201 ;所述脫氧模塊接收執(zhí)行信號201，向中頻感應(yīng)電爐中加入預(yù)定劑量01的脫氧劑；預(yù)定時(shí)間1后，向中頻感應(yīng)電爐中加入預(yù)定劑量02的銀鐵和預(yù)定劑量03的鈦鐵；預(yù)定時(shí)間2后(快要熔煉結(jié)束時(shí))，向中頻感應(yīng)電爐中加入預(yù)定劑量04的稀土和預(yù)定劑量05的硼；使高釩耐磨合金鋼中的合金成分達(dá)到預(yù)定要求，然后微調(diào)鋼液中的化學(xué)成分，準(zhǔn)備澆注；
步驟2:將板錘表面打磨光滑，清洗干凈，然后將板錘置入砂箱中，選用二氧化碳水玻璃砂工藝；造型時(shí)，將石英砂干混，同時(shí)，觸發(fā)定時(shí)器01，當(dāng)定時(shí)器01被觸發(fā)5min后向PLC傳遞數(shù)字信號101 ;所述接收數(shù)字信號101，向報(bào)警模塊傳遞執(zhí)行信號401 ;所述報(bào)警模塊接收執(zhí)行信號401，發(fā)出警鈴聲；提醒工作人員加入水玻璃，加入水玻璃濕混，同時(shí)，再次觸發(fā)定時(shí)器01，當(dāng)定時(shí)器01再次被觸發(fā)7min后向PLC傳遞數(shù)字信號102 ;所述PLC接收數(shù)字信號102，向報(bào)警模塊傳遞執(zhí)行信號401 ;所述報(bào)警模塊接收執(zhí)行信號401，發(fā)出警鈴聲；提醒工作人員對其進(jìn)行造型；
造型完成后，觸發(fā)硬化裝置，當(dāng)硬化裝置被觸發(fā)后，閥門打開，二氧化碳通過導(dǎo)管進(jìn)入鑄型進(jìn)行硬化，進(jìn)入流量為0.8m3/h，20s后，關(guān)閉閥門；箱內(nèi)用定位銷定位，箱外用合箱線定位，型腔內(nèi)用鎂砂粉涂料涂刷兩層；
步驟3:合金鋼冶煉完成后，觸發(fā)砂箱的加熱器，當(dāng)砂箱的加熱器被觸發(fā)器后，加熱模塊將砂箱加熱至110°C;然后采用中間注入式澆注系統(tǒng)澆注，澆注溫度為1540-1560°C，再次觸發(fā)定時(shí)器01，當(dāng)定時(shí)器01再次被觸發(fā)24h后向PLC傳遞數(shù)字信號103 ;所述PLC接收向報(bào)警模塊傳遞執(zhí)行信號401 ;所述報(bào)警模塊接收執(zhí)行信號401，發(fā)出警鈴聲；提醒工作人員打開砂箱，清理板錘表面，切除冒口，修整毛邊，打磨切割處；
步驟4:鑄造工藝完成后，進(jìn)行熱處理，即溫度檢測模塊檢測砂箱內(nèi)溫度值，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號002傳遞至PLC;所述PLC接收數(shù)字信號002，當(dāng)溫度達(dá)到900°C時(shí)，向加熱模塊傳遞執(zhí)行信號202 ;所述加熱模塊接收執(zhí)行信號202，將加熱器調(diào)節(jié)至保溫模式，同時(shí)觸發(fā)定時(shí)器02，當(dāng)定時(shí)器02被觸發(fā)4h后向PLC傳遞數(shù)字信號104 ;所述PLC接收數(shù)字信號104，向加熱模塊傳遞執(zhí)行信號203 ;所述加熱模塊接收執(zhí)行信號203，關(guān)閉加熱器；空冷至室溫；預(yù)定時(shí)間3后，觸發(fā)熱處理爐的加熱器，將板錘放入熱處理爐中加熱至950°C，升溫速率大于100°C /s，此時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號501，所述PLC接收數(shù)字信號501，向報(bào)警模塊傳遞執(zhí)行信號402 ;所述報(bào)警模塊接收執(zhí)行信號402，發(fā)出警鈴聲，提醒工作人員再次觸發(fā)定時(shí)器02，當(dāng)定時(shí)器02再次被觸發(fā)3min后向PLC傳遞數(shù)字信號105 ;所述PLC接收數(shù)字信號105，向加熱模塊傳遞執(zhí)行信號204 ;所述加熱模塊關(guān)閉該處的加熱器，預(yù)冷到850°C，再油冷至200~250°C，再次觸發(fā)定時(shí)器02，當(dāng)定時(shí)器02再次被觸發(fā)30min后向PLC傳遞數(shù)字信號106 ;所述PLC接收數(shù)字信號106，向加熱模塊傳遞執(zhí)行信號203 ;所述加熱模塊接收執(zhí)行信號203，關(guān)閉加熱器；空冷至室溫；最后放入回火爐中，觸發(fā)回火爐中的加熱器，加熱至230~270°C，進(jìn)行回火，再次觸發(fā)定時(shí)器02，當(dāng)定時(shí)器02再次被觸發(fā)2h后向PLC傳遞數(shù)字信號107 ;所述PLC接收數(shù)字信號107，向加熱模塊傳遞執(zhí)行信號203 ;所述加熱模塊接收執(zhí)行信號203，關(guān)閉加熱器，空冷至室溫；
步驟5:將熱處理完后的高釩耐磨合金輥齒放入冷凍箱中，觸發(fā)冷凍模塊，冷凍模塊被觸發(fā)后，將其冷凍至-40°C，溫度檢測模塊檢測冷凍箱內(nèi)的溫度值并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號003傳遞至PLC，所述PLC接收數(shù)字信號003，當(dāng)溫度達(dá)到_40°C時(shí)，向冷凍模塊傳遞執(zhí)行信號301，同時(shí)，向時(shí)鐘模塊傳遞執(zhí)行信號701 ;所述冷凍模塊接收數(shù)字信號301，將制冷器調(diào)節(jié)至保溫模式；所述定時(shí)模塊啟動(dòng)定時(shí)器03，經(jīng)5h后，向PLC傳遞數(shù)字信號108 ;所述PLC接收數(shù)字信號108，向冷凍模塊傳遞執(zhí)行信號302 ;所述冷凍模塊接收執(zhí)行信號302，關(guān)閉制冷器，然后取出恢復(fù)至室溫；
步驟6:將經(jīng)過上述處理后的板錘的合金材料層的末端加工出焊接坡口，然后用耐磨焊條焊接，要求焊后的熔覆金屬一部分覆蓋住合金材料層末端，另一部分覆蓋在板錘本體上，焊后清渣打磨，使其表面曲線圓滑過渡。
[0007]它的智能制備系統(tǒng)，其特征在于，它包括:溫度檢測模塊、時(shí)鐘模塊、PLC、脫氧模塊、報(bào)警模塊、加熱模塊和冷凍模塊；
所述溫度檢測模