CN107267867A - 一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺 - Google Patents

一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于机械制造技术领域，提供了一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，包括铸造工序和热处理工序，所述铸造工序具体为：用感应电炉熔炼合金铸钢，采用树脂砂模铸造，开浇温度为1580‑1620℃，浇完后铸件缓冷到室温脱模；所述热处理工序具体为：脱模后的齿座进行退火，控制加热速度在200℃以下为63‑70℃/h，200℃以上为110‑120℃/h，在850‑860℃保温3‑5h，炉冷到600‑690℃保温4h，炉冷到400℃取出空冷，齿座经机加工后进行淬火。本发明的目的是提供一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，该方法制造的挖掘机齿座焊接性能、常温冲击韧性较好，硬度较高。

Description

一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，具体地，涉及一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺。
背景技术
齿座是装载机、挖掘机主要的磨耗件之一。目前在我国大规模的基本建设中，挖掘机、装载机的使用量不断增加，齿座在作业过程中直接与砂、土、岩石、矿物等接触，受到严重的磨料磨损，消耗量很大。为延长挖掘机齿座和齿尖寿命，减小成本，根据齿座和齿尖不同的功能，开发齿座和齿尖的新材料剂制造方法，具有重要的经济意义。其中，齿尖由于直接与矿石接触，其需要高硬度、高耐磨性以及高强度和高韧性。而齿座则要求良好的焊接性，以保证焊口强度和焊接的可靠性，同时保证较高的韧性和硬度。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，该方法制造的挖掘机齿座焊接性能、常温冲击韧性较好，硬度较高。
本发明提供一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，所述齿座制造工艺包括如下工序：铸造工序和热处理工序，
所述铸造工序具体为：用感应电炉熔炼合金铸钢，采用树脂砂模铸造，开浇温度为1580-1620℃，浇完后铸件缓冷到室温脱模；
所述热处理工序具体为：脱模后的齿座进行退火，控制加热速度在200℃以下为63-70℃/h，200℃以上为110-120℃/h，在850-860℃保温3-5h，炉冷到600-690℃保温4h，炉冷到400℃取出空冷，齿座经机加工后进行淬火。
优选地，所述树脂砂成分包括擦洗砂、固化剂、涂料、粘结剂、脱模剂。
优选地，所述淬火工艺具体为：齿座被以100-120℃/h加热到840-900保温3-5h，由炉中取出冷却1-2min，然后进行淬火，冷却介质为水玻璃水溶液，齿座冷至300℃取出，空冷到室温，淬火完毕，立即进行回火，以50-59℃/h加热到250℃保温3-4h取出空冷。
优选地，所述合金铸钢组成成分及质量百分比为：碳：0.18-0.21％、锰：1.10-1.30％、硅：1.12-1.30％、氧化钼：1.22-1.40％、镁：0.03-0.04％、氧化钛：0.03-0.04％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
优选地，所述杂质中S元素的质量百分比小于0.01％，P元素的质量百分比小于0.01％。
优选地，所述合金铸钢组成成分碳：0.18-0.21％、锰：1.10-1.30％、硅：1.12-1.30％、氧化钼：1.22-1.40％、镁：0.03-0.04％、氧化钛：0.03-0.04％，Fe以及不可避免的杂质，采用三维混粉器混合2h，混合均匀。
优选地，所述感应电炉为有心感应熔炼炉。
优选地，所述脱模剂成分包括水溶性脱模剂、添加剂及表面活性剂，所述添加剂为纳米金属材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，通过对齿座原焊接性能、常温冲击韧性较好，硬度较高的挖掘机齿座齿座；
（2）本发明挖掘机齿座制造工艺中采用有心感应熔炼炉进行熔炼，有心感应熔炼炉有心炉以有穿过感应线圈的铁心而得名，又因热源是一环绕的金属沟槽，故又称为槽式炉。有心炉又可分为开槽式和闭槽式两类，开槽式已基本被淘汰。该炉型具有加热速度快，电、热效率高，功率因数高，金属烧损少，熔炼成本低，设备投资少（为无心炉的1/2-1/3），操作方便等一系列优点；
（3）本发明提供的脱模剂，由于加入了添加剂纳米金属材料，在脱模剂应用时，添加剂会吸附脱模剂中的其他物质，从而使其不易脱落。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的一种合金钢铸造工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
结合图1，本实施例提供的一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，所述齿座制造工艺包括如下工序：铸造工序和热处理工序，
所述铸造工序具体为：用感应电炉熔炼合金铸钢，在本实施例中，所述感应电炉为有心感应熔炼炉。采用树脂砂模铸造，开浇温度为1620℃，浇完后铸件缓冷到室温脱模，在本实施例中，所述树脂砂成分包括擦洗砂、固化剂、涂料、粘结剂、脱模剂。在本实施例中，所述脱模剂成分包括水溶性脱模剂、添加剂及表面活性剂，所述添加剂为纳米金属材料。
脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
一、将添加剂与表面活性剂混合，制备添加剂乳化液；
二、将硅油与乳化剂混合得到水溶性脱模剂；
三、将添加剂乳化液与水溶性脱模剂混合得到脱模剂；
所述热处理工序具体为：脱模后的齿座进行退火，控制加热速度在200℃以下为70℃/h，200℃以上为110℃/h，在860℃保温3h，炉冷到690℃保温4h，炉冷到400℃取出空冷，齿座经机加工后进行淬火。所述淬火工艺具体为：齿座被以100℃/h加热到900保温3h，由炉中取出冷却2min，然后进行淬火，冷却介质为水玻璃水溶液，齿座冷至300℃取出，空冷到室温，淬火完毕，立即进行回火，以50℃/h加热到250℃保温4h取出空冷。
在本实施例中，所述合金铸钢组成成分及质量百分比为：碳：0.21％、锰：1.10％、硅：1.30％、氧化钼：1.22％、镁：0.04％、氧化钛：0.03％，余量为Fe以及不可避免的杂质。所述杂质中S元素的质量百分比小于0.01％，P元素的质量百分比小于0.01％。所述合金铸钢组成成分碳：0.21％、锰：1.10％、硅：1.30％、氧化钼：1.22％、镁：0.04％、氧化钛：0.03％，Fe以及不可避免的杂质，采用三维混粉器混合2h，混合均匀。
实施例2
结合图1，本实施例提供的一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，所述齿座制造工艺包括如下工序：铸造工序和热处理工序，
所述铸造工序具体为：用感应电炉熔炼合金铸钢，在本实施例中，所述感应电炉为有心感应熔炼炉。采用树脂砂模铸造，开浇温度为1580℃，浇完后铸件缓冷到室温脱模，在本实施例中，所述树脂砂成分包括擦洗砂、固化剂、涂料、粘结剂、脱模剂。在本实施例中，所述脱模剂成分包括水溶性脱模剂、添加剂及表面活性剂，所述添加剂为纳米金属材料。
脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
一、将添加剂与表面活性剂混合，制备添加剂乳化液；
二、将硅油与乳化剂混合得到水溶性脱模剂；
三、将添加剂乳化液与水溶性脱模剂混合得到脱模剂；
所述热处理工序具体为：脱模后的齿座进行退火，控制加热速度在200℃以下为63℃/h，200℃以上为120℃/h，在850℃保温5h，炉冷到600℃保温4h，炉冷到400℃取出空冷，齿座经机加工后进行淬火。所述淬火工艺具体为：齿座被以120℃/h加热到840保温5h，由炉中取出冷却1min，然后进行淬火，冷却介质为水玻璃水溶液，齿座冷至300℃取出，空冷到室温，淬火完毕，立即进行回火，以59℃/h加热到250℃保温3h取出空冷。
在本实施例中，所述合金铸钢组成成分及质量百分比为：碳：0.18％、锰：1.30％、硅：1.12％、氧化钼：1.40％、镁：0.03％、氧化钛：0.04％，余量为Fe以及不可避免的杂质。所述杂质中S元素的质量百分比小于0.01％，P元素的质量百分比小于0.01％。所述合金铸钢组成成分碳：0.18％、锰：1.30％、硅：1.12％、氧化钼：1.40％、镁：0.03％、氧化钛：0.04％，Fe以及不可避免的杂质，采用三维混粉器混合2h，混合均匀。
实施例3
结合图1，本实施例提供的一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，所述齿座制造工艺包括如下工序：铸造工序和热处理工序，
所述铸造工序具体为：用感应电炉熔炼合金铸钢，在本实施例中，所述感应电炉为有心感应熔炼炉。采用树脂砂模铸造，开浇温度为1590℃，浇完后铸件缓冷到室温脱模，在本实施例中，所述树脂砂成分包括擦洗砂、固化剂、涂料、粘结剂、脱模剂。在本实施例中，所述脱模剂成分包括水溶性脱模剂、添加剂及表面活性剂，所述添加剂为纳米金属材料。
脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
一、将添加剂与表面活性剂混合，制备添加剂乳化液；
二、将硅油与乳化剂混合得到水溶性脱模剂；
三、将添加剂乳化液与水溶性脱模剂混合得到脱模剂；
所述热处理工序具体为：脱模后的齿座进行退火，控制加热速度在200℃以下为67℃/h，200℃以上为114℃/h，在857℃保温4h，炉冷到650℃保温4h，炉冷到400℃取出空冷，齿座经机加工后进行淬火。所述淬火工艺具体为：齿座被以110℃/h加热到860保温4h，由炉中取出冷却2min，然后进行淬火，冷却介质为水玻璃水溶液，齿座冷至300℃取出，空冷到室温，淬火完毕，立即进行回火，以54℃/h加热到250℃保温4h取出空冷。
在本实施例中，所述合金铸钢组成成分及质量百分比为：碳：0.19％、锰：1.15％、硅：1.19％、氧化钼：1.30％、镁：0.03％、氧化钛：0.04％，余量为Fe以及不可避免的杂质。所述杂质中S元素的质量百分比小于0.01％，P元素的质量百分比小于0.01％。所述合金铸钢组成成分碳：0.19％、锰：1.20％、硅：1.19％、氧化钼：1.30％、镁：0.04％、氧化钛：0.04％，Fe以及不可避免的杂质，采用三维混粉器混合2h，混合均匀。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，其特征在于，所述齿座制造工艺包括如下工序：铸造工序和热处理工序，
所述铸造工序具体为：用感应电炉熔炼合金铸钢，采用树脂砂模铸造，开浇温度为1580-1620℃，浇完后铸件缓冷到室温脱模；
所述热处理工序具体为：脱模后的齿座进行退火，控制加热速度在200℃以下为63-70℃/h，200℃以上为110-120℃/h，在850-860℃保温3-5h，炉冷到600-690℃保温4h，炉冷到400℃取出空冷，齿座经机加工后进行淬火。
2.根据权利要求1所述的用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，其特征在于：所述树脂砂成分包括擦洗砂、固化剂、涂料、粘结剂、脱模剂。
3.根据权利要求1所述的用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，其特征在于：所述淬火工艺具体为：齿座被以100-120℃/h加热到840-900保温3-5h，由炉中取出冷却1-2min，然后进行淬火，冷却介质为水玻璃水溶液，齿座冷至300℃取出，空冷到室温，淬火完毕，立即进行回火，以50-59℃/h加热到250℃保温3-4h取出空冷。
4.根据权利要求1所述的用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，其特征在于：所述合金铸钢组成成分及质量百分比为：碳：0.18-0.21％、锰：1.10-1.30％、硅：1.12-1.30％、氧化钼：1.22-1.40％、镁：0.03-0.04％、氧化钛：0.03-0.04％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
5.根据权利要求4所述的用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，其特征在于：所述杂质中S元素的质量百分比小于0.01％，P元素的质量百分比小于0.01％。
6.根据权利要求4所述的用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，其特征在于：所述合金铸钢组成成分碳：0.18-0.21％、锰：1.10-1.30％、硅：1.12-1.30％、氧化钼：1.22-1.40％、镁：0.03-0.04％、氧化钛：0.03-0.04％，Fe以及不可避免的杂质，采用三维混粉器混合2h，混合均匀。
7.根据权利要求1所述的用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，其特征在于：所述感应电炉为有心感应熔炼炉。
8.根据权利要求2所述的用于矿山的挖掘机齿座制造工艺，其特征在于：所述脱模剂成分包括水溶性脱模剂、添加剂及表面活性剂，所述添加剂为纳米金属材料。
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