專利名稱:耐磨耐沖擊切割環(huán)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混凝土泵送機(jī)械零件，具體涉及一種切割環(huán)及其制造方法。
背景技術(shù)：
切割環(huán)是混凝土泵送機(jī)械的關(guān)鍵零件之一，目前所使用的切割環(huán)主要采用堆焊和釬焊硬質(zhì)合金復(fù)合方法制得。它是在環(huán)基體的內(nèi)壁和外壁有一堆焊層，環(huán)的大頭端面釬焊硬質(zhì)合金，此種方法制造的切割環(huán)由于本體的不耐磨和不耐沖擊以及堆焊層的不耐沖擊，導(dǎo)致使用過(guò)程中堆焊層很容易崩裂，基體很容易被磨掉，使釬焊的硬質(zhì)合金環(huán)失去支撐。由于硬質(zhì)合金很脆，在高沖擊力作用下很容易斷裂、掉塊，使整個(gè)切割環(huán)失效，使用壽命短，性能不穩(wěn)定，影響施工，提高了運(yùn)行成本和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可提高切割環(huán)的耐磨和耐沖擊能力，避免其在使用過(guò)程中由于高沖擊導(dǎo)致過(guò)早的掉塊和失效，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，可提高運(yùn)行成本和生產(chǎn)成本的耐磨耐沖擊切割環(huán)及其制造方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案。
本發(fā)明的耐磨耐沖擊切割環(huán)，包括環(huán)基體，所述環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面上覆設(shè)有堆焊層，其特征在于所述環(huán)基體的大頭端面涂覆有耐磨層；或所述環(huán)基體的大頭端面上開(kāi)設(shè)有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽中鑲嵌有硬質(zhì)合金環(huán)或塊，大頭端面非槽部分涂覆有耐磨層。
本發(fā)明的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其工藝步驟為(1).用中碳鋼或低碳鋼加工出環(huán)基體，用耐磨堆焊材料對(duì)環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面堆焊堆焊層，(2).對(duì)整個(gè)大頭端面上涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨層。
或本發(fā)明的工藝步驟為(1).用中碳鋼或低碳鋼加工出環(huán)基體，用耐磨堆焊材料對(duì)環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面堆焊堆焊層，冷卻后在大頭端面加工出環(huán)形槽，(2).對(duì)整個(gè)大頭端面非槽部分涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨層，
(3).將硬質(zhì)合金釬焊于環(huán)形槽中。
所述堆焊厚度為1～4mm，堆焊層硬度大于55HRC。所述耐磨堆焊材料為硬質(zhì)合金堆焊焊條、高鉻鑄鐵合金堆焊焊條、硬質(zhì)合金藥芯焊絲或高鉻鑄鐵藥芯焊絲。
所述耐磨合金粉的涂覆包括噴涂、噴熔、堆焊或其它熔敷方法。
所述噴熔工藝為先用氧乙炔焰對(duì)大頭端面進(jìn)行預(yù)熱至600～700℃，然后用氧乙炔焰對(duì)耐磨合金粉進(jìn)行噴熔，乙炔瓶的壓力調(diào)至0.10～0.15MPa，氧氣瓶的壓力調(diào)至0.5～0.8MPa，噴熔的厚度為2～5mm。
所述噴涂工藝為電壓25～35V，電流160A，空氣壓力為0.2～0.6Mpa，噴涂距離120～150mm，噴涂厚度為2～5mm。
所述耐磨合金粉包括鉻基耐磨合金粉、鎳基耐磨合金粉、鎳鉻基耐磨合金粉、碳化鎢基耐磨合金粉或鉻鎳鉬合金粉。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明根據(jù)切割環(huán)不同部位的性能要求不同，進(jìn)行不同的加工處理。切割環(huán)須經(jīng)受高沖擊作用，其環(huán)基體選用韌性好的中碳鋼，低碳鋼。環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面主要受到磨損，采用堆焊高硬度堆焊層，提高其抗磨損能力。環(huán)的大頭端面不但受到磨損還要受到較大沖擊，采用噴熔或噴涂或堆焊或其它熔敷方法以及釬焊硬質(zhì)合金的復(fù)合方法，在其表面涂覆一層耐磨層或涂覆一層耐磨層并釬焊硬質(zhì)合金，既保證與基體的結(jié)合強(qiáng)度又保證其耐磨性能，提高了切割環(huán)的耐磨和耐沖擊能力，可避免其在使用過(guò)程中由于高沖擊導(dǎo)致過(guò)早的掉塊和失效，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行成本和生產(chǎn)成本提高。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2和3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標(biāo)號(hào)表示1、耐磨層 2、堆焊層3、環(huán)基體 4、硬質(zhì)合金環(huán)5、環(huán)形槽具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)施例的耐磨耐沖擊切割環(huán)，包括環(huán)基體3，環(huán)基體3的內(nèi)孔和外環(huán)面上覆設(shè)有堆焊層2，環(huán)基體3的整個(gè)大頭端面設(shè)有耐磨層1。
上述切割環(huán)的制造工藝為用35#鋼，按照?qǐng)D紙要求加工成環(huán)基體3，對(duì)其內(nèi)孔和外環(huán)進(jìn)行堆焊，形成堆焊層2，堆焊焊條為高鉻鑄鐵堆焊焊條，也可為高鉻鑄鐵藥芯焊絲。堆焊電流為150A，堆焊厚度為3mm，硬度大于HRC55；然后對(duì)整個(gè)大頭端面上進(jìn)行噴熔碳化鎢(WC)基耐磨合金粉，形成耐磨層1。噴熔工藝為先用氧乙炔焰對(duì)噴涂表面進(jìn)行預(yù)熱至600～700℃，然后用氧乙炔焰對(duì)耐磨合金粉進(jìn)行噴熔，乙炔瓶的壓力調(diào)至0.12MPa，氧氣瓶的壓力調(diào)至0.7MPa，噴熔的厚度為3mm。
實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例的耐磨耐沖擊切割環(huán)，包括環(huán)基體3，環(huán)基體3的內(nèi)孔和外環(huán)面上覆設(shè)有堆焊層2，在大頭端面上還開(kāi)設(shè)有環(huán)形槽5，環(huán)基體3的大頭端面非槽部分設(shè)有由耐磨合金粉制成的耐磨層1，環(huán)形槽5中鑲嵌有硬質(zhì)合金環(huán)4，也可以是硬質(zhì)合金塊。
上述切割環(huán)的制造工藝為用35#鋼，按照?qǐng)D紙要求加工成環(huán)基體3，對(duì)其內(nèi)孔和外環(huán)進(jìn)行堆焊，形成堆焊層2，耐磨堆焊材料為硬質(zhì)合金堆焊焊條，也可為硬質(zhì)合金藥芯焊絲，堆焊電流為150A，堆焊厚度為3.5mm，硬度大于HRC55。冷卻后在大頭端面加工鑲嵌硬質(zhì)合金的環(huán)形槽5，再對(duì)大頭端面非槽部分進(jìn)行噴涂處理，形成耐磨層1，噴涂的耐磨合金粉為Ni60B鎳基耐磨合金粉。噴涂的工藝參數(shù)為電壓30V，電流160A，空氣壓力為0.5Mpa，噴涂距離120mm，噴涂厚度為2mm。然后進(jìn)行銅釬焊硬質(zhì)合金先把硬質(zhì)合金環(huán)4(或硬質(zhì)合金塊)放入環(huán)形槽5內(nèi)，然后進(jìn)行整體預(yù)熱至600℃，用氧乙炔焰進(jìn)行銅釬焊，釬焊溫度為1000℃。
實(shí)施例3本實(shí)施例中切割環(huán)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，其制造工藝為用35#鋼，按照?qǐng)D紙要求加工成環(huán)基體3，對(duì)其內(nèi)孔和外環(huán)進(jìn)行堆焊，形成堆焊層2，耐磨堆焊材料為高鉻鑄鐵藥芯焊絲，電流為150A，堆焊厚度為3.5mm，硬度大于HRC55。冷卻后在大頭端面加工鑲嵌硬質(zhì)合金的環(huán)形槽5，再用高鉻鑄鐵藥芯焊絲對(duì)大頭端面非槽部分進(jìn)行堆焊，形成耐磨層1，堆焊厚度為3mm，然后進(jìn)行銅釬焊硬質(zhì)合金先把硬質(zhì)合金環(huán)4(也可為硬質(zhì)合金塊)放入環(huán)形槽5內(nèi)，然后進(jìn)行整體預(yù)熱至600℃，用氧乙炔焰進(jìn)行銅釬焊，釬焊溫度為1000℃。
權(quán)利要求
1.一種耐磨耐沖擊切割環(huán)，包括環(huán)基體，所述環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面上覆設(shè)有堆焊層，其特征在于所述環(huán)基體的大頭端面涂覆有耐磨層；或所述環(huán)基體的大頭端面上開(kāi)設(shè)有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽中鑲嵌有硬質(zhì)合金環(huán)或塊，大頭端面非槽部分涂覆有耐磨層。
2.一種如權(quán)利要求
1所述的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其特征在于其工藝步驟為(1).用中碳鋼或低碳鋼加工出環(huán)基體，用耐磨堆焊材料對(duì)環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面堆焊堆焊層，(2).對(duì)整個(gè)大頭端面上涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨層；或其工藝步驟為(1).用中碳鋼或低碳鋼加工出環(huán)基體，用耐磨堆焊材料對(duì)環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面堆焊堆焊層，冷卻后在大頭端面加工出環(huán)形槽，(2).對(duì)整個(gè)大頭端面非槽部分涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨層，(3).將硬質(zhì)合金釬焊于環(huán)形槽中。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其特征在于所述堆焊厚度為1～4mm，堆焊層硬度大于HRC55。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3所述的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其特征在于所述耐磨堆焊材料為硬質(zhì)合金堆焊焊條、高鉻鑄鐵堆焊焊條、硬質(zhì)合金藥芯焊絲或高鉻鑄鐵藥芯焊絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2或3所述的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其特征在于所述耐磨合金粉的涂覆包括噴涂或噴熔或堆焊。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其特征在于所述噴熔工藝為先用氧乙炔焰對(duì)大頭端面進(jìn)行預(yù)熱至600～700℃，然后用氧乙炔焰對(duì)耐磨合金粉進(jìn)行噴熔，乙炔瓶的壓力調(diào)至0.10～0.15MPa，氧氣瓶的壓力調(diào)至0.5～0.8MPa，噴熔的厚度為2～5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其特征在于所述噴涂工藝為電壓25～35V，電流160A，空氣壓力為0.2～0.6Mpa，噴涂距離120～150mm，噴涂厚度為2～5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求
2或3所述的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其特征在于所述耐磨合金粉包括鉻基耐磨合金粉、鎳基耐磨合金粉、鎳鉻基耐磨合金粉、碳化鎢基耐磨合金粉或鉻鎳鉬合金粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的耐磨耐沖擊切割環(huán)的制造方法，其特征在于所述耐磨合金粉包括鉻基耐磨合金粉、鎳基耐磨合金粉、鎳鉻基耐磨合金粉、碳化鎢基耐磨合金粉或鉻鎳鉬合金粉。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可提高切割環(huán)的耐磨和耐沖擊能力、避免其在使用中因高沖擊導(dǎo)致過(guò)早掉塊和失效、性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、可提高運(yùn)行成本和生產(chǎn)成本的耐磨耐沖擊切割環(huán)及其制造方法。耐磨耐沖擊切割環(huán)包括環(huán)基體，環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面上設(shè)有堆焊層，環(huán)基體的大頭端面涂覆有耐磨層；或環(huán)基體的大頭端面鑲嵌有硬質(zhì)合金環(huán)或塊并涂覆有耐磨層。其制造工藝步驟為，用中低碳鋼加工出環(huán)基體，用耐磨堆焊材料對(duì)環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面堆焊堆焊層，對(duì)整個(gè)大頭端面上涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨層?；蚨押笇永鋮s后在大頭端面加工出環(huán)形槽，對(duì)整個(gè)大頭端面非槽部分涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨層，再將硬質(zhì)合金釬焊于環(huán)形槽中。
文檔編號(hào)F04B15/02GK1995755SQ200610136945
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月26日
發(fā)明者蔣建獻(xiàn), 廖向宇, 彭國(guó)成 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan