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包覆铸造复合法生产破碎设备配件锤头的进展
- 2021-05-05-

  包覆铸造复合法与镶铸法类似,不同的是破碎设备配件锤头柄部为预制件,而端部抗磨材料为液态,通过浇注抗磨材料来实现端部对于柄部的包覆接连。这一方法得出的整体锤头是由锤柄与端部两大部分构成,两者通过浇注过程结合为一个整体,属于液/固复合的范畴,但其镶件并不被基体整体包覆。为增进结合力,常在锤柄被包覆部位,预制一长园形孔,这样当铁水充入铸型时,同时充入该孔内,端部铁水冷却后该园孔内的金属就充当一机械连接销,可良好防止锤头工作过程中端部和锤柄之间出现松动和脱落。这种方法简单易行,实际应用显示了较好的成果。

  该方法的主要问题是因被包覆部分与包覆金属之间的体积比(称为包覆比)较小,界面结合状态难于达良好的冶金结合,尽管是辅助锯齿状或是销钉结构实现了机械结合,但是包覆部位的外层金属容易出现开裂,导致使用中发生剥落和崩块。

  为了优化包覆铸造中的冶金结合,采用倾斜浇注工艺,并在锤端放置压冒口,这样铁水在充型过程中先接触锤柄被包覆起来,然后逐渐充满锤端整个型腔,末后充入压边冒口。倾斜浇注主要是为了保持充型的平稳,并便于气的排除。压边冒口可保持渣气的顺利排除,并对锤头端部进行一些补缩。

  在包覆铸造破碎设备配件方面,有研究对锤端采用了高铬铸铁,锤柄采用ZG270-550,该铸造工艺如下:

 每箱放置8个锤子,沿圆周方向均匀分布。锤头、门座、内浇道采用消失模,冒口、冒口颈、浇口采用木模。成型时,将预制好的锤柄从复合件表面的杂物中清理干净,涂上保护剂,盖上锤头端头EPC,放入砂型内直接成型。混合前,将整个砂型置于中频感应线圈中。通过中频感应对锤柄进行预热,在预热过程中对泡沫塑料模型进行加热汽化。当锤柄达到所需温度(约800℃)时℃), 熔化的金属同时被浇注和加热。当锤头端腔充满液态金属时,停止加热,继续浇注,直到整个冒口填满为止。待液态金属冷却凝固后,取出砂型,打开箱体。在砂型复合铸造条件下,增进浇注温度、外高铬铸铁液固体积比和型芯预热温度可以增进双金属复合材料的界面结合强度。采用调质热处理工艺。锤头加热到960度℃ 保温4h,强制风冷淬火。回火温度为250℃℃, 保温时间2h,风冷。由于复合材料零件的材料和加热速率不同,温差容易引起复合材料层的开裂。因此,加热速度应控制在某一范围内(<100℃ / h) 是的。采用该技术,复合锤头的使用寿命约为高锰钢锤头的5倍。

  破碎设备配件锤头的包覆复合铸造法应用受到材料热处理工艺匹配性的制约,一旦两种材料的热物理性能差距显明,在成形和热处理环节复合界面或整体就可能出现裂纹。所以,今后的研究着重应当放在材料匹配性和界面相容性的研究方面。