CN103691883B - 一种刮板机中部槽表面合金化铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刮板机中部槽表面合金化铸造工艺，采用消失模铸造的方式把中部槽整体铸造出来，消失模铸造过程中，在白模表面涂敷一种耐磨粉料制成的涂料，使其在浇铸过程中与钢液熔融在一起，提高铸件关键部位表层耐磨性能。
Description
技术领域
本发明涉及提高刮板机中部槽耐磨性能的技术，特别是涉及一种刮板机中部槽表面合金化铸造工艺。
背景技术
刮板机是煤矿采煤面运输中，应用最为广泛的设备。刮板机运输量大、工作环境恶劣，更换配件十分困难。
中部槽是刮板机中主要的承载运输结构件，直接影响到刮板机的使用寿命。当前中部槽生产中应用最为广泛的是铸焊结构，即中部槽由铸造生产的挡板、铲板槽帮和耐磨钢中板焊接而成。这种中部槽中板因为要有良好的焊接性和耐磨性，所以价格相当昂贵，好的耐磨钢中板每吨价格过万元，如NM360、NM400，这种中部槽往往中板使用寿命未到，焊缝就磨坏了，并没有把耐磨中板优势和潜能发挥出来。
近年新兴了一种中部槽整体铸造，就是采用消失模铸造的方式把中部槽整体铸造出来，这样中部槽的材质就可以只考虑耐磨性不考虑焊接性。并且因为无焊缝且整体采用耐磨钢铸造，耐磨性能远远超过铸焊结构的中部槽。
整体铸造的中部槽虽然比铸焊结构的中部槽耐磨性能大幅度提升，但是他为整体采用了耐磨钢所以价格仍然很高，并且造成很大浪费，因为中部槽在使用过程中磨损部位，基本上都是在与刮板接触的中板等部位上表面5-8mm以内。只要使这些部位耐磨就能满足使用要求，其他部位耐磨性能再高都是浪费。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种刮板机中部槽表面合金化铸造工艺。采用消失模铸造的方式把中部槽整体铸造出来，消失模铸造过程中，在白模表面涂敷一种耐磨粉料制成的涂料，使其在浇铸过程中与钢液熔融在一起，提高铸件关键部位表层耐磨性能。
本发明的一种刮板机中部槽表面合金化铸造工艺技术方案为：采用消失模铸造的方式铸造刮板机中部槽，在消失模铸造过程中，在白模表面涂敷耐磨粉料制成的涂料，使其在浇铸过程中与钢液熔融在一起在基体表面形成耐磨渗透层。
耐磨渗透层厚度为10-15mm。
耐磨粉料包括按重量百分比的以下成分：
SiC颗粒 12-18%
铬铁粉60-70%
钼铁粉12-18%
镍粉3-6%
EPS珠粒0.3-0.5%
CMC0.3-0.5%。
SiC颗粒为50-70目；铬铁粉含Cr量60% ，80-100目；钼铁粉含Mo量为60%，80-100目；镍粉中含Ni量99.5%，＞150目。
所述的一种刮板机中部槽表面合金化铸造工艺，包括以下步骤：
（1）白模粘结、烘干；
（2）制备、涂敷水基涂料；
（3）流涂铸钢耐火涂料并烘干；
（4）放砂、震实;
（5）抽真空、浇注。
步骤（1）具体为：白模吹制完后，对其彻底烘干，烘干温度40-45℃，烘干时间约72小时；刷自干胶，对白模进行粘接、烘干。
步骤（2）具体为：
①将SiC 颗粒、铬铁粉、钼铁粉、镍粉、EPS 珠粒、CMC按重量份数秤取，并放入球磨机中混合15-20min，得到混合物，将混合物从球磨机中倒出，按照混合物的重量往混合物中加入8%的聚乙烯醇水溶液搅拌混合均匀，制得水基涂料；
②将制得的水基涂料涂敷在消失模模样表面；
③将上涂料后的消失模模样放入烘干室烘烤，烘烤温度45-50℃，时间12小时，每隔1小时排气10分钟；
④重复上述过程②、③，使水基涂料层总厚度达到3mm。
步骤（3）具体为：
①流涂铸钢耐火涂料；
②对流涂完的白模进行烘干，温度45-50℃，时间12小时，每隔1小时排气10分钟；
③重复上述过程①、②，使涂料层总厚度达到2mm。
步骤（4）为:
①在砂箱底放置250-300mm厚的宝珠砂，放入白模，保证四周吃砂量，震实。
②放入1/3宝珠砂，震实。
③放砂至2/3处，对不容易充填砂子的地方进行摏实，震实。
④放砂至高于冒口250-300mm处，刮平砂子，震实。
⑤盖上塑料布，放上浇口杯。
⑥塑料布上放上30-50mm厚的树脂砂密封并固定浇口杯。
步骤（5）具体为：抽真空的负压度≤0.06MP；浇注过程钢液出炉温度1650-1670℃，出钢、浇注；浇注完后，降低负压度，并维持负压20分钟，然后撤去负压。
经过抽真空、浇注后第二天打箱，等铸件冷却后进行落砂处理、气割清理和热处理得到产品。
本发明的有益效果为：刮板机中部槽表面合金化铸造，是消失模铸造过程中，在白模表面涂敷一种耐磨粉料制成的涂料，使其在浇铸过程中与钢液熔融在一起，提高铸件关键部位表层耐磨性能（渗透层表面硬度可以达到55HRC以上、渗透层厚度可达10mm以上）。
这样只要在中部槽需要耐磨的部位实施表面合金化，其他部位采用普通材质，就能达到整体耐磨钢的耐磨效果，又能保留其他部位良好的加工、焊接性能，还能大幅度降低制造成本。耐磨性及成本价格对比如表1所示：
表1
。
附图说明
图1所示为本发明刮板机中部槽表面合金化结构示意图。
其中，1-耐磨渗透层，2-基体。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
本发明的一种刮板机中部槽表面合金化铸造工艺：采用消失模铸造的方式铸造刮板机中部槽，在消失模铸造过程中，在白模表面涂敷耐磨粉料制成的涂料，使其在浇铸过程中与钢液熔融在一起在基体2表面形成耐磨渗透层1。
耐磨粉料包括按重量比的以下成分：
SiC颗粒：50-70目，比例：12-18%
铬铁粉（Cr：60%）：80-100目，比例：60-70%
钼铁粉（Mo：60%）：80-100目，比例：12-18%
镍粉（Ni：99.5%）：＞150目，比例：3-6%
EPS珠粒：比例：0.3-0.5%
CMC：比例：0.3-0.5%
具体工艺步骤为：
一、白模粘接
1、白模吹制完后，对其彻底烘干，烘干温度40-45℃，烘干时间约72小时。
2、刷自干胶，对白模进行粘接（保证其尺寸）。
3、对粘接好的白模进行烘干。
二、制备、涂敷水基涂料：
1、制备水基涂料：将SiC 颗粒、铬铁粉、钼铁粉、镍粉、EPS 珠粒、CMC按重量份数秤取，并放入球磨机中混合15 ～ 20min ，得到混合物，将混合物从球磨机中倒出，按照混合物的重量往混合物中加入8% 的聚乙烯醇水溶液搅拌混合均匀，制得水基涂料。
2、将制得的水基涂料涂敷在消失模模样表面规定的位置；
3、将上涂料后的消失模模样放入烘干室烘烤，烘烤温度45-50℃，时间12小时，每隔1小时排气10分钟。
4、重复过程2、3，使水基涂料层总厚度达到3mm。
三、流涂铸钢耐火涂料并烘干
1、流涂铸钢耐火涂料，耐火涂料采用市购铸钢耐火涂料。
2、对流涂完的白模进行烘干，温度45-50℃，时间12小时，每隔1小时排气10分钟。
3、重复过程1、2（三遍），使涂料层总厚度达到2mm。
三、放砂、震实
1、在砂箱底放置250-300mm厚的宝珠砂，放入白模，保证四周吃砂量，震实。
2、放入1/3宝珠砂，震实。
3、放砂至2/3处，对不容易充填砂子的地方进行摏实，震实。
4、放砂至高于冒口250-300mm处，刮平砂子，震实。
5、盖上塑料布，放上浇口杯。
6、塑料布上放上30-50mm厚的树脂砂密封并固定浇口杯。
四、抽真空、浇注
1、联接上抽气管，抽真空，负压度≤0.06MP，准备浇注。
2、钢液出炉温度达到1650-1670℃，出钢、浇注。
3、浇注完后，降低负压度，并维持负压20分钟，然后撤去负压。
五、打箱、清理
1、第二天打箱后，等铸件冷却后进行落砂处理。
2、气割清理。
3、热处理。
本发明的耐磨渗透层1表面硬度可以达到55HRC以上、耐磨渗透层1厚度可达10mm以上。
Claims (1)
1.一种刮板机中部槽表面合金化铸造工艺，其特征在于，采用消失模铸造的方式铸造刮板机中部槽，在消失模铸造过程中，在白模表面涂敷耐磨粉料制成的涂料，使其在浇铸过程中与钢液熔融在一起在基体表面形成耐磨渗透层；
耐磨渗透层厚度为10-15mm；
耐磨粉料包括按重量百分比的以下成分：
SiC颗粒 12-18%
铬铁粉60-70%
钼铁粉12-18%
镍粉3-6%
EPS珠粒0.3-0.5%
CMC0.3-0.5%；
SiC颗粒为50-70目；铬铁粉含Cr量60% ，80-100目；钼铁粉含Mo量为60%，80-100目；镍粉中含Ni量99.5%，＞150目；
包括以下步骤：
（1）白模粘结、烘干；具体为：白模吹制完后，对其彻底烘干，烘干温度40-45℃，烘干时间约72小时；刷自干胶，对白模进行粘接、烘干；
（2）制备、涂敷水基涂料；具体为：
①将SiC 颗粒、铬铁粉、钼铁粉、镍粉、EPS 珠粒、CMC按重量份数秤取，并放入球磨机中混合15-20min，得到混合物，将混合物从球磨机中倒出，按照混合物的重量往混合物中加入8%的聚乙烯醇水溶液搅拌混合均匀，制得水基涂料；
②将制得的水基涂料涂敷在消失模模样表面；
③将上涂料后的消失模模样放入烘干室烘烤，烘烤温度45-50℃，时间12小时，每隔1小时排气10分钟；
④重复上述过程②、③，使水基涂料层总厚度达到3mm；
（3）流涂铸钢耐火涂料并烘干；具体为：
①流涂铸钢耐火涂料；
②对流涂完的白模进行烘干，温度45-50℃，时间12小时，每隔1小时排气10分钟；
③重复上述过程①、②，使涂料层总厚度达到2mm；
（4）放砂、震实;
（5） 抽真空、浇注；具体为：抽真空的负压度≤0.06MPa；浇注过程钢液出炉温度1650-1670℃，出钢、浇注；浇注完后，降低负压度，并维持负压20分钟，然后撤去负压。
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