液態(tài)包覆固態(tài)鑄接軋輥、模具、錘頭的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種黑色金屬鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種液態(tài)包覆固態(tài)鑄接乳輥、模具、錘頭的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液態(tài)包覆固態(tài)鑄接乳輥、模具、錘頭的方法，是一種采用鑄造的方法將液態(tài)金屬通過饒注鑄接在固態(tài)金屬上，達(dá)到冶金和機(jī)械結(jié)合，即部分固態(tài)金屬被液態(tài)金屬恪化待液態(tài)金屬冷卻凝固后實(shí)現(xiàn)二者的鑄接。固態(tài)部分和液態(tài)部分的化學(xué)成分可以相同也可以不同，當(dāng)化學(xué)成分不同時(shí)，一般固態(tài)部分是價(jià)格較低的結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵，而液態(tài)部分則是價(jià)格較高的合金鋼或高鉻鑄鐵。
[0003]工業(yè)生產(chǎn)中，很多工、模具工作中出現(xiàn)的失效是由于工作面的損傷，例如磨損、剝落、腐蝕、熱疲勞等(以下簡(jiǎn)稱損傷)。工、模具由于尺寸精確度要求較高，工作面一經(jīng)損傷即停止使用，有的報(bào)廢不能再用，有的需要修復(fù)后再使用。
[0004]例如，乳鋼生產(chǎn)使用的熱乳輥(熱乳時(shí)用的乳輥，以下簡(jiǎn)稱乳輥)，被乳鋼材的始乳溫度為1200—1250°C，終乳溫度為800—850°C，乳輥和高溫鋼材擠壓和摩擦，必然造成磨損和熱疲勞，乳輥在工作一定時(shí)間后，就要進(jìn)行重車，但重車率是有限的，一經(jīng)超過重車率的尺寸，乳輥就報(bào)廢。有的還沒有達(dá)到重車率的量就因剝落而提前報(bào)廢。
[0005]對(duì)于報(bào)廢的乳輥，有的可以進(jìn)行修復(fù)，使其恢復(fù)尺寸和力學(xué)性能而重新使用。
[0006]現(xiàn)在使用的修復(fù)手段主要是用堆焊的方法。
[0007]堆焊的優(yōu)點(diǎn)是焊層和基體能達(dá)到冶金結(jié)合，連接較牢固，但缺點(diǎn)是堆焊過程時(shí)間長(zhǎng)，即勞動(dòng)生產(chǎn)率不高，堆焊所用焊接材料成本高，由于是多層多道堆焊，焊接缺陷較多。
[0008]采用鑄接技術(shù)將損傷的乳輥經(jīng)過適當(dāng)?shù)臋C(jī)械加工作為固態(tài)部分放進(jìn)鑄型，將熔化的液態(tài)金屬澆入鑄型，用液態(tài)包覆固態(tài)，凝固后取出鑄件，其尺寸和形狀達(dá)到新乳輥毛坯的要求，再進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工達(dá)到新乳輥尺寸和力學(xué)性能要求，即可以作為新乳輥使用。所述鑄接工藝的優(yōu)點(diǎn)在于:和堆焊相比節(jié)省了修復(fù)的時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，作為包覆層，液態(tài)金屬其成本低于堆焊中的焊接材料的成本，液態(tài)金屬凝固后和固態(tài)金屬的冶金和機(jī)械結(jié)合可達(dá)到使用要求，即不脫落。
[0009]這種鑄接技術(shù)，同樣可以應(yīng)用于鋁合金汽車輪轂的低壓鑄造模具、礦石破碎機(jī)的錘頭、面粉廠用磨麥機(jī)磨輥、火力發(fā)電廠碾輪磨煤機(jī)上的磨輥套、扇形底盤以及往復(fù)式泥漿栗缸套等易損件的修復(fù)或者生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為此，本發(fā)明提供一種液態(tài)包覆固態(tài)鑄接乳輥、模具、錘頭的方法。該發(fā)明采用鑄造方法將上述工件的內(nèi)、外部分鑄接在一起，由于其外部金屬材料的優(yōu)良性能滿足了使用要求，而內(nèi)部廉價(jià)的金屬材料可以滿足內(nèi)部的性能要求，這就降低了乳輥、模具、錘頭的制造成本。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種液態(tài)包覆固態(tài)進(jìn)行鑄接乳輥、模具、錘頭的方法，所述方法在鑄型內(nèi)用液態(tài)金屬包覆固態(tài)金屬，待液態(tài)金屬冷卻凝固后，實(shí)現(xiàn)與固態(tài)金屬的冶金和機(jī)械結(jié)合達(dá)到鑄接成型的目的；所述方法即可用于乳輥、模具、錘頭的修復(fù)，也可以用于新的乳輥、模具和錘頭的制造。
[0012]所述液態(tài)包覆固態(tài)鑄接乳輥、模具、錘頭的方法，其具體步驟如下:
[0013]步驟1:選擇乳輥、模具、錘頭工作面金屬材料和非工作面金屬材料，對(duì)非工作面金屬材料在固態(tài)下進(jìn)行機(jī)械加工，用于鑄接時(shí)形成冶金和機(jī)械結(jié)合；
[0014]步驟2:制造鑄型；
[0015]步驟3:將步驟I機(jī)械加工成型的固態(tài)部分放入爐內(nèi)加熱并保溫；
[0016]步驟4:熔化冶煉工作面金屬材料；
[0017]步驟5:將步驟3加熱并保溫的固態(tài)部分放入鑄型，并合箱；
[0018]步驟6:向步驟2的鑄型中，澆注步驟4熔化冶煉的液態(tài)金屬材料；
[0019]步驟7:液態(tài)金屬材料冷卻、凝固后打開鑄型，取出鑄件并清砂處理。
[0020]所述工作面部分選用價(jià)格高、性能優(yōu)良的金屬材料；所述非工作面部分選用價(jià)格低、性能適用于內(nèi)部要求的金屬材料。
[0021]對(duì)制造的或修復(fù)的乳輥、模具、錘頭工作面材料與非工作面材料可采用不同的金屬材料，也可采用相同的金屬材料。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明對(duì)乳輥、模具、錘頭等鑄接，既保證和提高了使用壽命，又降低了生產(chǎn)成本。作為工件外部即工作面部分可以采用價(jià)格高、性能優(yōu)良的金屬材料，工件內(nèi)部即非工作面部分采用價(jià)格低、性能達(dá)到內(nèi)部要求的金屬材料。內(nèi)部金屬材料為固態(tài)，而外層金屬材料熔化為液態(tài)，用鑄造的方法將內(nèi)、外部分鑄接在一起達(dá)到冶金和機(jī)械結(jié)合，這樣外部金屬材料優(yōu)良的性能滿足了工、模具使用的要求，而內(nèi)部廉價(jià)的金屬材料也滿足了內(nèi)部的性能要求，因而大大降低了整個(gè)工、模具的制造成本。所述鑄接技術(shù)除可應(yīng)用于乳輥、模具、錘頭的制造，也可應(yīng)用于其修復(fù)。本發(fā)明還可用于碾輪磨煤機(jī)的磨輥套、扇形底盤、面粉廠磨面機(jī)碾磨小麥的磨輥以及往復(fù)式泥漿栗的缸套等零部件的制造與修復(fù)。
【附圖說明】
[0023]圖1是鑄接后完整的乳輥鑄件毛坯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是工作面剝落失效的乳輥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是剝落失效的乳輥機(jī)械加工后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是乳輥鑄接合箱時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是雙金屬鋁合金車輪模具鑄件毛坯的主視圖；
[0028]圖6是雙金屬鋁合金車輪模具鑄件毛坯的俯視圖；
[0029]圖7是雙金屬鋁合金車輪模具鑄接前固態(tài)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8是雙金屬鋁合金車輪模具鑄接合箱時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖9是雙金屬破碎機(jī)錘頭的主視圖；
[0032]圖10是雙金屬破碎機(jī)錘頭的俯視圖；
[0033]圖11是雙金屬破碎機(jī)錘頭固態(tài)部分的主視圖；
[0034]圖12是雙金屬破碎機(jī)錘頭固態(tài)部分的俯視圖；
[0035]圖13是雙金屬破碎機(jī)錘頭鑄接合箱時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]實(shí)施例1
[0037]報(bào)廢乳輥的修復(fù)和雙金屬乳輥(外層與內(nèi)層金屬材料成分不同)的制造
[0038]經(jīng)長(zhǎng)期使用，造成表面剝落而報(bào)廢的乳輥(見圖2)鑄接后完整的乳輥鑄件毛坯(見圖1)。
[0039]步驟1:
[0040]步驟1.1對(duì)于表面已剝落成分為球墨鑄鐵的乳輥進(jìn)行機(jī)械加工，去掉剝落部分，再將其加工出用于鑄接的凹槽和孔，所述凹槽為沿輥身加工的螺旋形連續(xù)的凹槽，凹槽的截面為矩形；所述孔為在上述凹槽上加工的等距離徑向盲孔。(見圖3);
[0041]步驟1.2對(duì)于新制造的乳輥，可在其固態(tài)部分即與液態(tài)金屬進(jìn)行鑄接的面上加工出有利于鑄接的凹槽和孔，所述凹槽和孔同步驟1.1的凹槽和孔相同(見圖3);
[0042]步驟2:制作鑄接用的鑄型；
[0043]步驟3:將固態(tài)部分放入加熱爐進(jìn)行加熱和保溫；
[0044]步驟4:融化和冶煉工作面金屬材料，對(duì)于修復(fù)可采用球