CN107598086A - 刮板输送机中部槽的整体铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刮板输送机中部槽的整体铸造方法，属于低合金高强度铸钢砂型铸造领域。包括以下铸造步骤：针对砂型铸造工艺特点设计中部槽铸件结构，底板上设置方孔；中板上设置防变形拉筋，造型下芯后使用砂型检验样板检测各部位尺寸，合格后合箱；冶炼成分合格的低合金铸钢材料，倾斜浇注。所用的低合金高强度铸钢材料，其合金元素以Si、Mn为主，C≤0.35％，Si+Mn≤2.5％，微量添加B、Ti、Nb等元素，碳当量CE≤0.68％，可焊接，可修复，材料经正火+淬火+低温回火热处理，正火后去除中板上的防变形拉筋。材料性能：抗拉强度Rm≥1300MP，冲击韧性KV2≥25J，耐磨性优于进口耐磨板Hardox400。砂型铸造工艺解决了目前采用消失模工艺整体铸造中部槽铸件变形大，密实度低等问题，生产工艺相对简单，且材料可焊接、可修复，降低了中部槽整体制造的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种刮板输送机中部槽的整体铸造方法，具体为低合金高强度铸钢、砂型铸造工艺，属于铸造领域。
背景技术
煤矿机械设备井下工作环境恶劣，大多数是在高速、重载、振动、冲击、摩擦的工况下工作，刮板输送机是采煤工作面的关键设备之一，中部槽是输送机上使用量和消耗量最大的部件，传统中部槽为铸焊结构，主体结构由铸造槽帮与中、底板组焊而成，为解决传统铸焊结构中部槽不耐磨、焊缝开裂、寿命低的问题，一些企业开发了整体铸造无焊接中部，整体铸造中部槽采用高强耐磨合金、消失模铸造工艺整体铸造而成，与传统铸焊结构中部槽相比其耐磨性好，无焊缝开裂现象，使用寿命长，但消失模铸造工艺铸造大型铸钢件变形严重，后期需娇形，铸件密实度低，所采用的高强耐磨合金焊接、修复困难，其热处理工艺为盐浴等温淬火工艺，虽然此工艺比较成熟，但生产设备一次性投资高，生产过程能耗高，污染严重，总体制造工艺复杂，成本较高。而目前国内铸造行业80％以上的产品都是砂型铸造完成，铸造槽帮也均为砂铸工艺生产，消失模整铸中部槽本身的工艺限制与所用的高强耐磨合金材料不可焊接、修复的缺点制约了整体铸造中部槽的推广生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种刮板输送机中部槽的低合金高强度铸钢砂型铸造方法，它克服了消失模工艺整铸中部槽变形大、铸件密实度低、在传统砂型铸造为主的行业内无法推广生产的技术不足，采用传统砂铸工艺，制造工艺简单，材料具有较高的强韧性配合，耐磨性好，可焊接、可修复，成本低于铸焊结构中部槽和消失模整体铸造中部槽。
本发明提供的刮板输送机中部槽的整体铸造方法，包括以下步骤：根据砂型铸造工艺的特点设计中部槽铸件结构，底板上设置方孔，便于砂芯固定与排气，便于落砂清理；中板上设置防变形拉筋，正火后去除防变形拉筋。造型下芯后使用砂型检验样板检测各部位尺寸，合格后合箱；冶炼合格钢水浇注，浇注前砂型固定于与地面成5°～10°角度的平台上，倾斜浇注。所采用的低合金高强度铸钢材料，合金元素以Si、Mn为主，C≤0.35％，Si+Mn≤2.5％，微量添加B、Ti、Nb等元素，碳当量CE≤0.68％，可焊接，可修复，材料经正火+淬火+低温回火热处理。
材料性能：抗拉强度Rm≥1300MP，冲击韧性Kv2≥25J，耐磨性优于进口耐磨板Hardox400。砂型铸造工艺解决了消失模铸造工艺铸造大型铸钢件变形大，密实度低的问题，产品综合力学性能优良，可焊接、可修复，降低了中部槽整体制造的成本。
本发明的有益效果是，铸造造型工序采用传统的砂型铸造工艺，热处理为正火+淬火+低温回火，淬火介质为水，设备、工艺简单，材料是以Si、Mn为主的低合金钢，可焊接可修复，具有较高的强韧性配合，耐磨性好，是进口耐磨钢板(轧制)HARDOX400的1.5倍以上。较传统铸焊结构中部槽生产周期短，成本低，解决了目前消失模工艺整铸中部槽变形大、铸件密实度低的问题，砂型铸造厂生产无需进行设备投资。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图；
图2为本发明的中部槽的铸造毛坯件的立体图；
图3为本发明的中部槽的铸件成品的立体图；
图4为本发明的中部槽的铸造毛坯件的主视图；
图5为本发明的中部槽的铸造毛坯件的仰视图。
具体实施方式
实施例1
(1)根据砂型铸造工艺的特点设计中部槽铸件结构，底板上设置方孔，数量2，便于砂芯固定与排气，便于落砂清理；中板上设置“H”形防变形拉筋。之后进行铸造工艺设计、模样制作、造型/制芯，完成造型下芯后使用砂型检验样板检测各部位尺寸，合格后合箱。
(2)冶炼化学成分为：0.29％C，1.31％Mn，0.72％Si，0.0043％B，微量Re、Ti、Nb。
(3)浇注前砂型固定于与地面成8°角的平台上，倾斜浇注。
(4)铸件正火预处理，温度920℃，保温4小时，空冷，至300℃以下时去除中板处工艺拉筋。
(5)淬火处理，温度920℃，保温4小时，水冷；回火处理，温度320℃，保温6小时，空冷。
实施例2
(1)根据砂型铸造工艺的特点设计中部槽铸件结构，底板上设置方孔，数量3；中板上设置“H”形防变形拉筋。之后进行铸造工艺设计、模样制作、造型/制芯，完成造型下芯后使用砂型检验样板检测各部位尺寸，合格后合箱。
(2)冶炼化学成分为：0.30％C，1.27％Mn，0.76％Si，0.0036％B，微量Re、Ti、Nb。
(3)浇注前砂型固定于与地面成10°角的平台上，倾斜浇注。
(4)铸件正火预处理，温度900℃，保温4小时，空冷至室温去除中板处工艺拉筋。
(5)淬火处理，温度900℃，保温4小时，水冷；回火处理，温度350℃，保温5小时，空冷。
(6)焊接弯板、轨座等。
本发明实施例与Hardox400力学性能和耐磨性检测结果如表1所示。相对耐磨性采用MLS-225型湿砂橡胶轮式磨损试验机检测。
表1本发明实施例与Hardox400力学性能和耐磨性检测结果
Claims (4)
1.刮板输送机中部槽的整体铸造方法，其特征是：中部槽采用砂型铸造工艺整体铸造而成，铸件材质为低合金高强度铸钢，可焊接，可修复。
2.根据权利要求1所述的刮板输送机中部槽的砂型铸造方法，其特征是：根据砂型铸造工艺的特点设计中部槽铸件结构，底板上设置方孔；中板上设置防变形拉筋，正火后去除防变形拉筋。
3.根据权利要求1所述的一种刮板输送机中部槽的砂型铸造方法，其特征是：造型下芯后使用砂型检验样板检测各部位尺寸，合格后合箱；冶炼合格钢水浇注，浇注前砂型固定于与地面成5°～10°的平台上，倾斜浇注。
4.根据权利要求1所述的一种刮板输送机中部槽的低合金高强度铸钢，其特征是：低合金高强度铸钢合金元素以Si、Mn为主，C≤0.35％，Si+Mn≤2.5％，微量添加B、Ti、Nb等元素，碳当量CE≤0.68％，可焊接，可修复；材料经正火+淬火+低温回火热处理，材料性能：抗拉强度Rm≥1300MP，冲击韧性KV2≥25J，耐磨性优于进口耐磨板Hardox400。
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