本發(fā)明涉及襯板加工領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨復(fù)合襯板及其制備方法。

背景技術(shù)：

在電力、水泥、冶金、礦山等行業(yè)，大量使用耐磨襯板，作為磨煤機(jī)的主要耐磨件，其耐磨性能直接影響到磨煤機(jī)的生產(chǎn)效率和運(yùn)營(yíng)成本。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于耐磨襯板的研究比較多，有整體鑄造成型，有采用預(yù)制件鑲嵌成型，也有在已磨損的鑄件上重新堆焊后繼續(xù)使用的。整體鑄造成型成本很高，且鑄件的耐磨性能不夠理想，使用壽命受限。采用預(yù)制耐磨陶瓷塊進(jìn)行澆注的，工序復(fù)雜，在磨損過(guò)程中經(jīng)常因?yàn)榕c陶瓷向連接的金屬先磨損而導(dǎo)致陶瓷塊崩裂的現(xiàn)象，且陶瓷耐磨層磨損后需要整體報(bào)廢，使用成本較高。采用二次堆焊的方法雖然可以節(jié)省一些成本，但堆焊層遇到煤質(zhì)較差的工作環(huán)境時(shí)容易脫落。生產(chǎn)維護(hù)和使用成本均比較的高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提供了一種方便加工，節(jié)省成本，拆裝可靠的耐磨復(fù)合襯板及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：包括高鉻襯板主體和陶瓷耐磨層，所述陶瓷耐磨層內(nèi)設(shè)有預(yù)制鑲件，所述預(yù)制鑲件上設(shè)有螺紋孔，所述高鉻襯板主體上設(shè)有與螺紋孔中心線一致的連接孔，所述高鉻襯板主體和預(yù)制鑲件通過(guò)沉頭螺栓連接，所述沉頭螺栓位于連接孔和螺紋孔內(nèi)。

所述預(yù)制鑲件為上小下大的階梯狀圓柱體，所述預(yù)制鑲件的底面與陶瓷耐磨層的底面平齊。

所述預(yù)制鑲件的下部設(shè)有若干嵌桿，所述嵌桿伸出陶瓷耐磨層的底面，所述高鉻襯板主體的頂面設(shè)有若干嵌槽，所述嵌桿與嵌槽一一對(duì)應(yīng)，所述嵌桿適配地設(shè)在嵌槽內(nèi)。

所述預(yù)制鑲件具有至少兩個(gè)。

一種耐磨復(fù)合襯板的制備方法，包括以下步驟：

1）陶瓷耐磨層制備：

1.1）利用樹(shù)脂砂造型，在型腔內(nèi)部放置預(yù)制鑲件，鑲件材質(zhì)為45鋼；

1.2）選用粒徑18-25mm的耐磨陶瓷顆粒，加入0.5-1wt%ti粉，均勻地鋪設(shè)在型腔內(nèi)部，直至填滿(mǎn)整個(gè)型腔；

1.3）將砂型預(yù)熱至250-300℃，鐵水加熱至1480—1530℃進(jìn)行澆注；

1.4）清砂打磨后，對(duì)陶瓷耐磨層進(jìn)行熱處理，其工藝為：在溫度800-1000℃下,保溫2-4h；空冷處理；在溫度200-250℃下，保溫3-5h；再空冷處理；

1.5）在預(yù)制鑲件上鉆削加工螺紋孔；

2）高鉻襯板主體上預(yù)留連接孔；

3）采用沉頭螺栓將高鉻襯板主體和陶瓷耐磨層連接；

4）完成。

鐵水為c含量為2.0-3.3wt%，cr含量為18-23wt%的耐磨鑄鐵。

步驟1.4）陶瓷耐磨層熱處理后硬度為hrc55-60。

步驟1.4）中空冷處理后的溫度為15-30℃。

本發(fā)明的有益效果為：耐磨復(fù)合襯板將陶瓷耐磨層和高鉻襯板主體分開(kāi)，通過(guò)沉頭螺栓連接，方便拆裝、更換；磨損后直接更換陶瓷耐磨層即可，使用和維護(hù)成本較低。陶瓷耐磨層在制備過(guò)程中，通過(guò)在型腔內(nèi)設(shè)置預(yù)制鑲件，填充耐磨陶瓷顆粒和ti粉，再澆入鐵水成型，工藝簡(jiǎn)單方便，耐磨、可靠，提高了使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的優(yōu)化實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中1是高鉻襯板主體，2是陶瓷耐磨層，20是耐磨陶瓷顆粒，3是預(yù)制鑲件,4是沉頭螺栓,5是嵌桿。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明中所使用的的術(shù)語(yǔ)，除非有另外說(shuō)明，一般具有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義。下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是為了舉例說(shuō)明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在以下的實(shí)施例中，未詳細(xì)描述的各種過(guò)程和方法是本領(lǐng)域中公知的常規(guī)方法。

本發(fā)明如圖1-2所示，包括高鉻襯板主體1和陶瓷耐磨層2，所述陶瓷耐磨層內(nèi)設(shè)有預(yù)制鑲件3，所述預(yù)制鑲件上設(shè)有螺紋孔，所述高鉻襯板主體上設(shè)有與螺紋孔中心線一致的連接孔，所述高鉻襯板主體和預(yù)制鑲件通過(guò)沉頭螺栓4連接，所述沉頭螺栓位于連接孔和螺紋孔內(nèi)。

所述預(yù)制鑲件3為上小下大的階梯狀圓柱體，所述預(yù)制鑲件的底面與陶瓷耐磨層的底面平齊，便于貼合高鉻襯板主體，使得預(yù)制鑲件與高鉻襯板主體連接可靠。

所述預(yù)制鑲件3的下部設(shè)有若干嵌桿5，所述嵌桿伸出陶瓷耐磨層的底面，所述高鉻襯板主體的頂面設(shè)有若干嵌槽，所述嵌桿與嵌槽一一對(duì)應(yīng)，所述嵌桿適配地設(shè)在嵌槽內(nèi)；一方面，用于可靠定位；另一方面，提高兩者的緊固性；嵌桿可設(shè)置成圓錐形，提高緊固性。

所述預(yù)制鑲件3具有至少兩個(gè)，沉頭螺栓和預(yù)制鑲件的數(shù)量相同,提高高鉻襯板主體和陶瓷耐磨層連接的可靠性。

所述高鉻襯板主體1和陶瓷耐磨層2之間的相對(duì)面還通過(guò)嵌合結(jié)構(gòu)連接，嵌合結(jié)構(gòu)為：高鉻襯板主體1和陶瓷耐磨層2相對(duì)面上分別設(shè)有鋸齒，通過(guò)鋸齒嵌合，提高緊固性，避免兩者錯(cuò)位。

一種耐磨復(fù)合襯板的制備方法，具有以下實(shí)施例：

實(shí)施例1

1）利用樹(shù)脂砂造型，在型腔內(nèi)部根據(jù)需要放置預(yù)制鑲件3，鑲件材質(zhì)為45鋼，以方便于后期鉆削螺紋孔；2）選用粒徑18mm的耐磨陶瓷顆粒20，加入0.5wt%ti粉，均勻的鋪設(shè)在砂型型腔內(nèi)部，直至填滿(mǎn)整個(gè)型腔；3）將砂型預(yù)熱至250℃，鐵水加熱至1480℃進(jìn)行澆注；4）清砂打磨后，對(duì)陶瓷耐磨層進(jìn)行熱處理，熱處理工藝為在溫度800℃下,保溫2h；空冷處理；在溫度200℃下，保溫3h；再空冷處理；5）在預(yù)制鑲件上鉆削加工螺紋孔；6）高鉻襯板主體上預(yù)留連接孔；7）采用沉頭螺栓將高鉻襯板主體和陶瓷耐磨層連接；8）完成。

預(yù)制鑲件3為上小下大的階梯狀圓柱體,提高預(yù)制鑲件與耐磨陶瓷顆粒的接觸面積,提高兩者連接的緊固性。

鐵水為c含量為2.0-3.3wt%，cr含量為18-23wt%耐磨鑄鐵。陶瓷耐磨層熱處理后硬度為hrc55-60。空冷處理后的溫度為15-30℃。

耐磨陶瓷顆粒如剛玉，加入ti粉，提高連接強(qiáng)度，同時(shí)，提高陶瓷耐磨層的耐磨性。

采用砂輪對(duì)熱處理后的復(fù)合襯板和普通襯板進(jìn)行磨損性能對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在相同壓力（15kg）下30min磨損，復(fù)合襯板的磨損量?jī)H為普通襯板磨損量的33%。

實(shí)施例2

1）利用樹(shù)脂砂造型，在型腔內(nèi)部根據(jù)需要放置預(yù)制鑲件3，鑲件材質(zhì)為45鋼，以方便于后期鉆削螺紋孔；2）選用粒徑20mm的耐磨陶瓷顆粒20，加入0.8wt%ti粉，均勻的鋪設(shè)在砂型型腔內(nèi)部，直至填滿(mǎn)整個(gè)型腔；3）將砂型預(yù)熱至275℃，鐵水加熱至1505℃進(jìn)行澆注；4）清砂打磨后，對(duì)陶瓷耐磨層進(jìn)行熱處理，熱處理工藝為在溫度900℃下,保溫3h；空冷處理；在溫度220℃下，保溫4h；再空冷處理；5）在預(yù)制鑲件上鉆削加工螺紋孔；6）高鉻襯板主體上預(yù)留連接孔；7）采用沉頭螺栓將高鉻襯板主體和陶瓷耐磨層連接；8）完成。

鐵水為c含量為2.0-3.3wt%，cr含量為18-23wt%耐磨鑄鐵。陶瓷耐磨層熱處理后硬度為hrc55-60?？绽涮幚砗蟮臏囟葹?5-30℃。

采用砂輪對(duì)熱處理后的復(fù)合襯板和普通襯板進(jìn)行磨損性能對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在相同壓力（15kg）下30min磨損，復(fù)合襯板的磨損量?jī)H為普通襯板磨損量的35%。

實(shí)施例3

利用樹(shù)脂砂造型，在型腔內(nèi)部根據(jù)需要放置帶法蘭邊的預(yù)制鑲件（1.2），鑲件材質(zhì)為45鋼，以方便于后期鉆削螺紋孔；2）選用粒徑25mm的耐磨陶瓷顆粒20，加入1wt%ti粉，均勻的鋪設(shè)在砂型型腔內(nèi)部，直至填滿(mǎn)整個(gè)型腔；3）將砂型預(yù)熱至300℃，鐵水加熱至1530℃進(jìn)行澆注；4）清砂打磨后，對(duì)陶瓷耐磨層進(jìn)行熱處理，熱處理工藝為在溫度1000℃下,保溫4h；空冷處理；在溫度250℃下，保溫5h；再空冷處理；5）在預(yù)制鑲件上鉆削加工螺紋孔；6）高鉻襯板主體上預(yù)留連接孔；7）采用沉頭螺栓將高鉻襯板主體和陶瓷耐磨層連接；8）完成。

鐵水為c含量為2.0-3.3wt%，cr含量為18-23wt%(即質(zhì)量百分比)耐磨鑄鐵。陶瓷耐磨層熱處理后硬度為hrc55-60。空冷處理后的溫度為15-30℃。

采用砂輪對(duì)熱處理后的復(fù)合襯板和普通襯板進(jìn)行磨損性能對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在相同壓力（15kg）下30min磨損，復(fù)合襯板的磨損量?jī)H為普通襯板磨損量的30%。