[發明專利]一種復合截齒的制造方法及復合截齒

有效

• 申請號: 202010268510.2
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111360232B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 張黎科;單常清;康文杰
• 申請（專利權）人: 邵東智能制造技術研究院有限公司
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B22D19/04;C21D9/00;C21D1/18;C21D1/26;E21C35/18;E21C35/183
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 張勇

1.一種復合截齒的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、熔煉螺紋鋼和42CrMo兩種金屬材料的金屬液；

S2、向模具中澆注螺紋鋼金屬液，再冷卻使螺紋鋼凝固；

S3、向模具中澆注42CrMo金屬液，然后冷卻使兩種金屬完成復合；

S4、在復合后鑄件的凹槽中放置一塊銅片，再置入待焊接的合金頭，對整體加熱，使銅片充分融化，將合金頭與鑄件焊接一體；

S5、將焊接后的整體進行后續熱處理；

S2完成后，將螺紋鋼鑄件的表面覆蓋硼砂添加劑，硼砂添加劑成分重量百分比為50wt.%硼砂+50wt.%石墨粉；

S3完成后，將雙金屬鑄件的表面覆蓋硼砂添加劑，硼砂添加劑成分重量百分比為55wt.%硼砂+45wt.%石墨粉；

S4中將整體經過高頻電阻爐加熱，加熱時間為3分鐘，加熱溫度為860°；

S5具體包括：退火處理，采取階梯加熱方式，以小于40℃/h的速度緩慢加熱到650℃，保溫2小時，確保鑄件的兩層溫度達到一致，避免溫度差導致內部出現微裂紋；進一步加熱至1100℃，隨爐緩慢冷卻至室溫；進行淬火處理，淬火加熱過程采用階梯加熱，加熱到980℃后保溫一段時間，將產品從熱處理爐中取出，然后空冷；進行高溫回火處理，回火溫度為550℃，消除淬火時產生的內應力。

2.根據權利要求1所述的復合截齒的制造方法，其特征在于，螺紋鋼的澆注溫度范圍為1400℃~1480℃，42CrMo的澆注溫度范圍為1500℃~1580℃。

3.根據權利要求2所述的復合截齒的制造方法，其特征在于，螺紋鋼和42CrMo的熔煉分別在中頻的感應爐內進行，同時金屬液在出爐時溫度高于對應的澆注溫度8~10℃；同時在完成螺紋鋼金屬液澆注3分鐘后再澆注42CrMo金屬液。

4.一種復合截齒的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、熔煉42CrMo金屬材料的金屬液；

S2、對螺紋鋼固體芯材預熱，然后置入模具的型腔中固定；

S3、向模具中澆注42CrMo金屬液，然后冷卻使兩種金屬完成復合；

S4、在復合后鑄件的凹槽中放置一塊銅片，再置入待焊接的合金頭，對整體加熱，使銅片充分融化，將合金頭與鑄件焊接一體；

S5、將焊接后的整體進行后續熱處理；具體包括：退火處理，采取階梯加熱方式，以小于40℃/h的速度緩慢加熱到650℃，保溫2小時，確保鑄件的兩層溫度達到一致，避免溫度差導致內部出現微裂紋；進一步加熱至1100℃，隨爐緩慢冷卻至室溫；進行淬火處理，淬火加熱過程采用階梯加熱，加熱到980℃后保溫一段時間，將產品從熱處理爐中取出，然后空冷；進行高溫回火處理，回火溫度為550℃，消除淬火時產生的內應力；

所制造的復合截齒包括位于內層的芯體和位于外層的基體，所述芯體設置呈圓柱形，所述基體主要由呈錐形的頭部以及呈圓柱形的軸部組成，且所述頭部與所述軸部一體設置，所述芯體共軸地設置在所述基體內部，所述頭部的工作面成型有一凹槽，所述凹槽內設置有一合金頭，所述合金頭通過焊接的方式與所述凹槽內壁連接；所述芯體的材質為螺紋鋼，所述基體的材質為42CrMo，所述合金頭的材質為30CrMnSi。

5.一種采用如權利要求1-3任一項所述的方法制造的復合截齒，其特征在于，包括與機械設備連接的根部和設置工作面的基體，所述基體主要由呈錐形的頭部以及一端與所述根部一體連接的、呈圓柱形的軸部組成，所述頭部的工作面成型有一凹槽，所述凹槽內設置有一合金頭，所述合金頭通過焊接的方式與所述凹槽內壁連接；所述根部的材質為螺紋鋼，所述基體的材質為42CrMo，所述合金頭的材質為30CrMnSi，所述根部與所述基體通過鑄造方式連為一體。