[發明專利]一種雙液復合錘頭鑄造方法

有效

• 申請號: 202010420469.6
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111468703B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 邢振國;常連波;邢萬里;白華彬;申海斌;張學志
• 申請（專利權）人: 邯鄲慧橋復合材料科技有限公司
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B22C21/02;B22C9/22;B22C9/02;B22C9/08;B22C9/10
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 武賢;董金國

本發明公開了一種雙液復合錘頭鑄造方法，該方法上中下三箱造型，包括下列步驟：1）裝配中箱和下箱，在型腔內懸吊安裝下端球形耐火料。2）高鉻鑄鐵溢出口金屬液溢出時，停止澆注；當溢出口金屬液停止流動時，用耐火泥堵塞溢出口。3）高鉻鑄鐵上表面結殼，移走壓塊，取出耐火料，放置砂芯，組合上箱，澆注錘柄碳鋼金屬液。4）碳鋼金屬液充滿冒口時，停止澆注。本方法可實現液液非平面復合，錘柄和錘端同時產生冶金結合和鑲嵌結合。該方法有利于錘端和錘柄的成分和性能控制，為后續熱處理打下基礎。本方法擴大了雙金屬錘頭澆注工藝參數范圍，在提高產品質量的同時，降低了產品成本。

技術領域

本發明應用于鑄造領域，涉及雙金屬復合鑄造，適用于雙金屬錘頭的雙液復合鑄造方法。

背景技術

錘式破碎機是廣泛使用的破碎機械，破碎機錘頭是錘式破碎機的耐磨易耗件，其工作條件苛刻。錘頭整體分為錘柄與錘端兩部分，錘柄要求具有綜合機械性能，要有一定的強度和韌性；錘端是抗磨部位，需要具有較高的耐磨性能，因而多選擇低合金鋼或碳鋼錘柄和高鉻鑄鐵錘端復合結構。專利文獻CN102873308A、CN104057066B、CN102189245B和CN101239381A等均是先澆注碳鋼，后澆注高鉻鑄鐵，采用錘柄在下、錘端在上的造型方式，這種造型澆注方式會使得錘端夾雜物多，鑄造缺陷多，硬脆性的高鉻鑄鐵對缺陷比較敏感，這些缺陷影響了錘頭的使用壽命，嚴重時，錘端高鉻鑄鐵大塊碎裂掉，會影響破碎機的運行安全。CN102872941A公開了在鑄型型腔中的錘頭和錘柄之間用燕尾形隔板，然后同時澆注兩種不同的金屬，冷卻后制成復合錘頭。該發明在于隔板難以實現完全熔解，影響錘頭和錘柄界面的冶金結合。

雙液復合鑄造其結合面均是平面，若局部產生嚴重未熔合，則會成為裂紋源，雙液結合面為性能薄弱處，裂紋會沿結合面成直線快速擴展，使得雙金屬錘頭使用壽命大大降低。若結合面全部熔合，則會使得后澆注的錘端高鉻鑄鐵熔合錘柄碳鋼較多，從而造成錘端的成分不合格，耐磨性達不到性能指標，同樣影響到使用壽命。

發明內容

本發明解決的技術問題是：提供雙金屬復合錘頭的一種雙液澆注復合鑄造方法，其結合面為非平面，熔合量少，第二次澆注金屬液成分可控，不會產生交界面裂紋擴展和錘端耐磨性不足的情況。

本發明采用的技術方案是：先澆注錘端高鉻鑄鐵金屬液，后澆注錘柄碳鋼金屬液，造型砂箱包括上箱、中箱和下箱，所述鑄造方法包括下列步驟： 1）錘端高鉻鑄鐵金屬液澆注前，裝配中箱和下箱，澆注系統包括高鉻鑄鐵溢出口，高鉻鑄鐵溢出口位于雙金屬結合處。在型腔內懸吊安裝耐火料，所述耐火料的下端為球形、橢球形或形成下小上大凹坑的其他形狀，耐火料在定位槽內定位，用壓塊固定，該定位槽是形成錘頭安裝孔的砂芯定位槽。2）澆注錘端高鉻鑄鐵金屬液，高鉻鑄鐵溢出口溢出金屬液或錘端型腔即將充滿時，停止澆注；當高鉻鑄鐵溢出口金屬液停止流動時，采用耐火泥堵塞高鉻鑄鐵溢出口。3）當錘端高鉻鑄鐵金屬液上表面結殼，移走壓塊，取出耐火料，放置砂芯和組合上箱，澆注錘柄碳鋼金屬液。4）錘柄碳鋼金屬液充滿碳鋼冒口時，停止澆注。

進一步，為便于清理加工，所述碳鋼冒口緊貼錘柄的上端側面。

進一步，當錘柄使用低合金鋼時，所述碳鋼可采用低合金鋼替換。

本發明的有益效果是：本方法可實現液液非平面復合，避免結合面未熔合裂紋的擴展，有利于增加錘頭的安全使用壽命。高鉻鑄鐵上表面結殼鑲嵌在碳鋼中，除產生冶金結合外，還產生機械鑲嵌結合，兩者結合更為牢固。碳鋼金屬液澆注時，高鉻鑄鐵處于凝固溫度區間，碳鋼金屬液利用高溫熔合少量高鉻鑄鐵，對碳鋼成分和性能不會產生不利影響。采用該方法，有利于控制錘端和錘柄的成分和性能，為后續熱處理打下基礎。采用本方法，擴大了雙金屬錘頭澆注工藝參數范圍，產品合格率增加，在提高產品質量的同時，降低了產品成本。

附圖說明

圖1為雙液復合錘頭澆注系統結構示意圖；

圖2為錘端高鉻鑄鐵澆注系統示意圖；

圖3為圖1的右視圖；