CN101942628B - 一种制砖机铰刀叶片表面防磨处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制砖机铰刀叶片表面防磨处理方法，包括以下步骤：1）清理检查：去除铰刀叶片表面的毛刺、鼓包和氧化物；2）喷砂处理：对上述清理检查后的铰刀叶片表面进行喷砂处理；3）喷涂处理：采用超音速电弧喷涂设备对上述喷砂处理后的铰刀叶片表面进行多层喷涂。采用本发明方法进行防磨处理后的铰刀叶片具有表面粗糙度较低、磨损易修复且能多次修复的优点。本发明方法处理铰刀叶片每平方米的成本低于1000元。

Description

一种制砖机铰刀叶片表面防磨处理方法

技术领域

本发明属于易磨损件的表面防磨处理领域，特别涉及一种制砖机中易磨损件的表面防磨处理方法。

背景技术

为了保护耕地和环境，减少能源的消耗，我国已限制了实心粘土砖的烧制和使用，取而代之的是用粉煤灰、煤矸石、页岩、建筑垃圾等固体废弃物作为制砖原材料，加剧了制砖机等机械装备重要零部件的磨损。

螺旋绞刀是大型制砖设备-真空挤出机中的一个易磨损件，目前其防磨处理主要采取两种方法：第一种方法是整体铸造高硬度和高耐磨性的螺旋绞刀，如采取高铬铸铁或高铬合金铸造，（精铸高铬合金螺旋绞刀的应用/朱中稳.合肥工业大学材料学院//砖瓦2004年7期）。虽然该方法可使螺旋绞刀的耐磨性提高3倍左右，但却存在以下弊端：1）铸造的绞刀表面粗糙，导致挤出机电动机初始负荷增高，降低了挤出机的挤出效率；2）磨损后无法修复，不能重复使用；3）成本高。

另一种方法是在绞刀叶片表面堆焊高耐磨的合金，如高铬铸铁、高铬合金等（堆焊喷熔焊复合表面技术在砖机螺旋绞刀上的应用，汪国正.砖瓦1994年5期），该方法虽能提高螺旋绞刀叶片的耐磨性，但也存在弊端：1）堆焊表面非常粗糙，严重影响挤出机电动机负荷的挤出速度，降低挤出机的挤出效率；2）每次焊接修复的强加热使得绞刀叶片产生变形，因此堆焊修复难且修复次数有限；3）焊接是一种高耗能的工艺，不利于成本控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种能降低铰刀叶片表面粗糙度、磨损易修复并能多次修复且成本低廉的制砖机铰刀叶片表面防磨处理方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种制砖机绞刀叶片表面防磨处理方法，包括以下步骤：

1）清理检查：去除铰刀叶片表面的毛刺、鼓包和氧化物；

2）喷砂处理：对上述清理检查后的铰刀叶片表面进行喷砂处理；

3）喷涂处理：采用超音速电弧喷涂设备对上述喷砂处理后的铰刀叶片表面进行多层喷涂。

上述去除铰刀叶片表面的毛刺、鼓包和氧化物是采用机械打磨。

上述喷砂处理的原材料采用棕刚玉。

所述棕刚玉为16~24目。

上述喷涂处理在喷砂处理完毕后12小时内进行，并在喷涂处理前用压缩空气吹尽粘附在铰刀叶片表面的砂粒。

上述多层喷涂处理中每层涂层厚度控制在0.04~0.1mm，所得最终涂层总厚度为0.5~1mm。

上述喷涂处理所用喷涂材料为管状喷涂丝材。

所述管状喷涂丝材采用H08低碳钢带添加填充率为25~32%的药芯粉末，其中，药芯粉末成分为铁硼合金掺杂6wt.%以内的硅铁稀土合金。

本发明是通过超音速电弧喷涂工艺在低碳钢叶片表面喷涂一层厚度为0.5~1mm的非晶-纳米晶高硬度、高耐磨性的涂层。该涂层的形成原理为：喷涂丝材在电弧作用下熔化，经喷枪超音速气流将熔化的喷涂丝材雾化成十分细小的熔滴后喷射沉积到基体表面，在基体表面经快速冷却得到高硬度的非晶组织喷涂层，经多层喷涂，前层涂层在后层涂层的热作用下，其部分非晶组织发生晶化，在基体中析出细小的α-Fe纳米晶，从而得到高硬度、高耐磨性的非晶-纳米晶复合涂层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1）采用本发明方法进行防磨处理后的铰刀叶片具有表面粗糙度较低、磨损易修复且能多次修复的优点，铰刀叶片较低的表面粗糙度可以提高真空挤出机的效率；

2）本发明方法具有成本低的优点，采用本发明方法对铰刀叶片表面进行防磨处理，每平方米的成本低于1000元。

附图说明

图1为采用本发明方法所得涂层的显微组织；

图2为采用本发明方法处理绞刀叶片表面前、后硬度的比较；

图3为采用本发明方法处理绞刀叶片表面前、后耐磨性的比较。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。

本发明提出的制砖机铰刀叶片表面防磨处理方法，具体步骤如下：

1）清理检查：用机械打磨方法去除铰刀叶片表面的毛刺、鼓包和氧化物；

2）喷砂处理：采用16~24目的棕刚玉为喷砂原料对上述清理检查后的铰刀叶片表面进行喷砂处理，使喷砂处理后的表面达到银灰色，且没有反光亮点；

3）喷涂处理：喷砂后12小时内进行喷涂，喷涂前用压缩空气吹尽粘附在叶片表面的砂粒，然后采用超音速电弧喷涂设备对铰刀叶片表面进行多层喷涂，涂层厚度控制在0.04~0.1mm，涂层总厚度达到0.5~1mm。

上述步骤3）中喷涂处理所用喷涂材料为管状喷涂丝材，是采用H08低碳钢带添加填充率为25~32%的药芯粉末，药芯粉末成分为铁硼合金掺杂6wt.%以内的硅铁稀土合金，其中：铁硼合金的成分质量百分比为：80%铁、20%硼，硅铁稀土合金成分质量百分比为：27%稀土、36.78%硅、余量为铁。具体的喷涂工艺参数为：电弧喷涂电压30V，电流30A，喷涂距离180~220mm，压缩空气压力为0.35~0.4MPa。

对采用上述实施例所述方法处理后的铰刀叶片进行如下测试：

1）按GB8642-88标准对铰刀叶片涂层进行结合强度测试，涂层结合强度≥40MPa；

2）用表面洛氏硬度计测试涂层硬度，涂层表面洛氏硬度为≥HRC59；

3）用MLS-23型湿砂橡胶轮式磨损试验机测试涂层相对耐磨性，涂层的相对耐磨性≥5；

4）实际应用效果表明，防磨处理后，铰刀叶片的使用寿命提高了3倍以上。

Claims (6)

1.一种制砖机绞刀叶片表面防磨处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)清理检查：去除铰刀叶片表面的毛刺、鼓包和氧化物；

2)喷砂处理：对上述清理检查后的铰刀叶片表面进行喷砂处理；

3)喷涂处理：以管状喷涂丝材为喷涂材料，采用超音速电弧喷涂设备对上述喷砂处理后的铰刀叶片表面进行多层喷涂；所述管状喷涂丝材采用H08低碳钢带添加填充率为25～32％的药芯粉末，其中，药芯粉末成分为铁硼合金掺杂6wt.％以内的硅铁稀土合金。

2.根据权利要求1所述的制砖机绞刀叶片表面防磨处理方法，其特征在于：所述去除铰刀叶片表面的毛刺、鼓包和氧化物是采用机械打磨。

3.根据权利要求1或2所述的制砖机绞刀叶片表面防磨处理方法，其特征在于：所述喷砂处理的原材料采用棕刚玉。

4.根据权利要求3所述的制砖机绞刀叶片表面防磨处理方法，其特征在于：所述棕刚玉为16～24目。

5.根据权利要求1或2所述的制砖机绞刀叶片表面防磨处理方法，其特征在于：所述喷涂处理在喷砂处理完毕后12小时内进行，并在喷涂处理前用压缩空气吹尽粘附在铰刀叶片表面的砂粒。

6.根据权利要求1或2所述的制砖机绞刀叶片表面防磨处理方法，其特征在于：所述多层喷涂处理中每层涂层厚度控制在0.04～0.1mm，所得最终涂层总厚度为0.5～1mm。