CN110328422A - 一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法。所述耐磨桨叶包括带端头的桨叶基体和带装配槽的耐磨头，其特征在于该方法包括以下步骤：S1、将桨叶基体的端头嵌入耐磨头的装配槽中用螺钉将二者固定，端头与装配槽之间留有铜焊连接间隙；S2、向步骤S1中铜焊连接间隙填充焊接铜粉，经加热、保温、冷却工序将铜粉和螺钉熔融在一起，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺栓牢固融合为一体。通过本发明使耐磨头与桨叶基材均匀密实的融合，使桨叶坚固耐用，硬质合金的耐磨性能得到良好保障，使用寿命得到显著提高。

Description

一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法

技术领域

本发明涉及一种混合搅拌用耐磨桨叶，具体涉及一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法。

背景技术

近年来，冶金、采矿行业对原料的质量品位不断提高，将矿石碾碎精选后，将精矿粉加工成烧结球团的过程非常重要；为了更加经济加工湿度不一的精矿粉，首要前提是将它们均匀的与附加原料混合，避免结块；越来越多的钢铁企业把球团矿作为优化高炉炉料结构的重要组成部分，随着烧结球团料使用比例的增加，作为制作烧结球团料强力混匀设备的重要部件——耐磨桨叶，市场需求越来越大了；同时立式强力混合机也广泛应用在建筑、玻璃等行业，耐磨桨叶的开发可进一步拓宽市场。

立式强力混合机转速高，最高可达700r/min以上；由于长期与物料接触且处于高速运动状态，立式强力混合机桨叶的磨损十分严重；立式强力混合机桨叶的磨损主要发生在端部，其他部位的磨损程度相对较轻；现有改善技术通常采用在桨叶表层堆焊一层耐磨材料的方法来提高桨叶的抗磨损性能，受技术和设备的制约，该方法能形成的耐磨层厚度最多不超过8mm，且脆性较大，容易受重击剥落，工艺要求严格，加工较困难，且工作过程中，堆焊层一旦磨损，桨叶耐磨特性随即丧失，桨叶很快磨损直至报废。

根据专利201720796302.3所提到的一种硬质合金桨叶，专利中公开了一种可提高桨叶耐磨层厚度的桨叶，桨叶使用寿命得到显著提高；但专利201720796302.3所提到的桨叶，其基件和耐磨合金头的安装方法存在不足；如采用传统焊接方法固定合金耐磨头，会存在焊接残余应力和变形，堆焊温度高达1200℃以上，焊接高温会使硬质合金材料金相组织发生改变（硬质合金材质可承受1000℃以下温度），从而使硬质合金性能突变，耐磨性变差，同时因耐磨材料与基材热膨胀系统不同，焊接高温还会造成耐磨材料出现热裂，致使耐磨材料脱落；而采用螺栓紧固方式时，一方面由于螺栓的耐磨性能较低，在高磨损环境中，螺栓头极易磨掉以致螺栓脱落，从而引起耐磨材料脱落；另外一方面，混合机工作过程中桨叶会与不同硬度、颗粒大小的物料发生接触和碰撞，使螺栓受不同程度的作用发生松动而使耐磨材料脱落，第三方面还由于螺栓与耐磨材料在装配结合处属于局部接触，在外力作用下会存在应力集中，而高耐磨的材质一般脆性较大，受力不均很容易造成开裂破碎等情况，这些都会降低桨叶的寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，通过本发明加工制造的桨叶，耐磨头与桨叶基体、耐磨头与螺栓、基体与螺栓之间了无缝连接，融为一体，解决耐磨头外力作用下会存在应力集中问题、螺栓松动脱落的问题，以及螺栓头受到物料的冲刷磨损脱落的问题，使桨叶坚固耐用，硬质合金的耐磨性能得到良好保障，使用寿命得到显著提高。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，所述耐磨桨叶包括带端头的桨叶基体和带装配槽的耐磨头，其特征在于该方法包括以下步骤：

S1、将桨叶基体的端头嵌入耐磨头的装配槽中用螺钉将二者固定，所述端头与装配槽之间留有铜焊连接间隙；

S2、向步骤1中端头与装配槽之间的铜焊连接间隙填充焊接铜粉，经加热、保温、冷却工序将铜粉和螺钉熔融在一起，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺栓牢固融合为一体。

步骤S2所述向铜焊连接间隙填充焊接铜粉是将焊接铜粉与焊剂按5：1的体积比例密实填充到铜焊连接间隙中。

步骤S2所述加热、保温是将填充了专用焊接铜粉的桨叶基件和耐磨头一起放入高温炉内，在800-1000℃的温度下保持36-48小时，确保焊接铜粉和螺钉融合，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺钉牢固融合。

步骤S2所述冷却是在高温炉内从800-1000℃逐渐冷却到500℃出炉，使焊接铜液固化，最终使耐磨头、桨叶基体、螺栓牢固连接，形成一整体。

所述螺钉是锥形或直筒型的埋头螺钉。

所述桨叶基体采用普通碳钢材料由洗床精铣而成，该桨叶基体一端开有安装孔，另一端设有端头，该端头上开有螺纹孔。

所述耐磨头由硬度超高的硬质合金精磨而成,其内设有装配槽，该装配槽的开有与螺纹孔对应的螺孔。

步骤S1中所述铜焊连接间隙的间隙为0.5-2mm。

本发明的有益效果是: 本发明在耐磨熔融固接加工方法中，采用铜粉熔融将基材、耐磨头、螺栓牢固融合为整体，以消除接合面的应用集中，确保螺栓在加热过程中保持表面熔融同时又具备一定的变形能力，同时可防止螺栓松动以及螺栓磨损失效导致耐磨头脱落的问题。

通过本发明的升温、保温与冷却方法，使耐磨头与桨叶基材之间填充的铜粉，均匀透彻的融合，确保耐磨头与桨叶基材之间的间隙各处均匀密实，使桨叶坚固耐用，硬质合金的耐磨性能得到良好保障，使用寿命得到显著提高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明另一视角的结构示意图；

图3是本发明爆炸分解结构示意图；

图中：1—桨叶基体，2—耐磨头，3—螺钉，4—铜焊连接间隙，101—螺纹孔，102—端头，103—安装孔，201—螺孔，202—装配槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明及其具体实施方式作进一步详细说明。

参见图1-3，本发明耐磨桨叶包括带端头102的桨叶基体1和带装配槽202的耐磨头2，所述桨叶基体1采用普通碳钢材料由洗床精铣而成，该桨叶基体一端开有垂直开有安装孔103，另一端设有端头102，该端头上开有螺纹孔101，所述耐磨头2由硬度超高的硬质合金精磨而成,其内设有装配槽202，该装配槽的上开有与螺纹孔101对应的螺孔201；其特征在于该方法包括以下步骤：

S1、将桨叶基体1的端头102嵌入耐磨头2的装配槽202中用螺钉3将二者固定，所述端头102与装配槽202之间留有铜焊连接间隙4，该间隙为0.5-2mm；

S2、向步骤1中端头102与装配槽202之间的铜焊连接间隙4将铜粉与焊剂按5：1的体积比例密实填充到铜焊连接间隙4中；将填充了专用焊接铜粉的桨叶基件1和耐磨头2一起放入高温炉内，在800-1000℃的温度下保持36-48小时，确保焊接铜粉和螺钉融合，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺钉牢固融合，在高温炉内从800-1000℃逐渐冷却到500℃出炉，使焊接铜液固化，最终使耐磨头、桨叶基体、螺栓牢固连接，形成一整体。

本发明的构思原理是：桨叶基体1采用满足强度及刚度要求的普通碳钢材料由洗车精铣而成，耐磨头2由硬度超高的硬质合金精磨而成，耐磨头2上开设装配槽202，其大小可适合桨叶基体1的端头102嵌入耐磨头2的装配槽202中，在装配槽2一端开一锥形或直筒型螺孔201，桨叶基体1相对应的部位开有螺纹孔101，两者装配好后通过螺钉3固定定位，桨叶基体1的端头102与耐磨头2的装配槽202之间留有一定的间隙0.5-0.6mm，间隙间用铜粉均匀充填，该铜粉为铜焊条磨成的粉或用铜粉与焊剂按体积比5:1混合成的粉，将装配好且铜粉与焊剂的体积按5：1的比例密实填充间隙中；填充了铜粉的桨叶基件1和耐磨头2一起放入800-1000℃的高温炉内，根据被加热体几何尺寸的不同执行设定的加热和保温过程，确保铜粉和固定螺栓适度熔融，达到熔融后铜液会和桨叶基体1、耐磨头2、螺钉3牢固融合，且不致破坏耐磨头的耐磨性能；通过保温缓慢冷却铜液固化后，最终使耐磨头、桨叶基体、螺栓牢固连接，形成结实的整体；桨叶通过销轴和安装孔103的配套使用将加工完的桨叶安装在混合机的主轴上，混合过程，主轴带动桨叶高速旋转搅拌物料，实现混匀，采用本技术加工的具有超高的耐磨性能的桨叶，可显著提高使用寿命。

以下给出本发明的实施例。

实施例 1

本发明耐磨桨叶包括带端头102的桨叶基体1和带装配槽202的耐磨头2，所述桨叶基体1采用普通碳钢材料由铣床精铣而成，该桨叶基体一端开有垂直开有安装孔103，另一端设有端头102，该端头上水平开有螺纹孔101，所述耐磨头2由硬度超高的硬质合金精磨而成,其内设有装配槽202，该装配槽的侧面开有与螺纹孔101对应的螺孔201；其特征在于该方法包括以下步骤：

S1、将桨叶基体1的端头102嵌入耐磨头2的装配槽202中用锥形埋头螺钉3将二者固定，所述端头102与装配槽202之间留有铜焊连接间隙4，该间隙为0.5mm；

S2、将铜粉与焊剂按5：1的体积比例密实填充到铜焊连接间隙4中；再将填充了专用焊接铜粉的桨叶基件1和耐磨头2一起放入高温炉内，在800℃的温度下保持48小时，确保焊接铜粉和螺钉融合，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺钉牢固融合，在高温炉内从800℃逐渐冷却到500℃出炉，使焊接铜液固化，最终使耐磨头、桨叶基体、螺栓牢固连接，形成一整体。

实施例 2

本发明耐磨桨叶包括带端头102的桨叶基体1和带装配槽202的耐磨头2，所述桨叶基体1采用普通碳钢材料由洗床精铣而成，该桨叶基体一端开有垂直开有安装孔103，另一端设有端头102，该端头上垂直开有螺纹孔101，所述耐磨头2由硬度超高的硬质合金精磨而成,其内设有装配槽202，该装配槽的底部开有与螺纹孔101对应的螺孔201；其特征在于该方法包括以下步骤：

S1、将桨叶基体1的端头102嵌入耐磨头2的装配槽202中用锥形埋头螺钉3将二者固定，所述端头102与装配槽202之间留有铜焊连接间隙4，该间隙为0.8mm；

S2、将铜粉与焊剂按5：1的体积比例密实填充到铜焊连接间隙4中；再将填充了专用焊接铜粉的桨叶基件1和耐磨头2一起放入高温炉内，在900℃的温度下保持40小时，确保焊接铜粉和螺钉融合，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺钉牢固融合，在高温炉内从900℃逐渐冷却到500℃出炉，使焊接铜液固化，最终使耐磨头、桨叶基体、螺栓牢固连接，形成一整体。

实施例 3

本发明耐磨桨叶包括带端头102的桨叶基体1和带装配槽202的耐磨头2，所述桨叶基体1采用普通碳钢材料由洗床精铣而成，该桨叶基体一端开有垂直开有安装孔103，另一端设有端头102，该端头上垂直开有螺纹孔101，所述耐磨头2由硬度超高的硬质合金精磨而成,其内设有装配槽202，该装配槽的顶部开有与螺纹孔101对应的螺孔201；其特征在于该方法包括以下步骤：

S1、将桨叶基体1的端头102嵌入耐磨头2的装配槽202中用锥形埋头螺钉3将二者固定，所述端头102与装配槽202之间留有铜焊连接间隙4，该间隙为1mm；

S2、将铜粉与焊剂按5：1的体积比例密实填充到铜焊连接间隙4中；再将填充了专用焊接铜粉的桨叶基件1和耐磨头2一起放入高温炉内，在1000℃的温度下保持36小时，确保焊接铜粉和螺钉融合，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺钉牢固融合，在高温炉内从1000℃逐渐冷却到500℃出炉，使焊接铜液固化，最终使耐磨头、桨叶基体、螺栓牢固连接，形成一整体。

Claims (8)

1.一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，所述耐磨桨叶包括带端头的桨叶基体和带装配槽的耐磨头，其特征在于该方法包括以下步骤：

S1、将桨叶基体的端头嵌入耐磨头的装配槽中用螺钉将二者固定，所述端头与装配槽之间留有铜焊连接间隙；

S2、向步骤1中端头与装配槽之间的铜焊连接间隙填充焊接铜粉，经加热、保温、冷却工序将焊接铜粉和螺钉熔融在一起，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺栓牢固融合为一体。

2.按权利要求1所述一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，其特征在于步骤S2所述向铜焊连接间隙填充焊接铜粉是将铜粉与焊剂按5：1的体积比例密实填充到铜焊连接间隙中。

3.按权利要求2所述一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，其特征在于步骤S2所述加热、保温是将填充了专用焊接铜粉的桨叶基件和耐磨头一起放入高温炉内，在800-1000℃的温度下保持36-48小时，确保焊接铜粉和螺钉融合，达到熔融后铜液和桨叶基体、耐磨头、螺钉牢固融合。

4.按权利要求3所述一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，其特征在于步骤S2所述冷却是在高温炉内从800-1000℃逐渐冷却到500℃出炉，使焊接铜液固化，最终使耐磨头、桨叶基体、螺栓牢固连接，形成一整体。

5.按权利要求3所述一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，其特征在于所述螺钉是锥形或直筒型的埋头螺钉。

6.按权利要求3所述一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，其特征在于所述桨叶基体采用普通碳钢材料由洗床精铣而成，该桨叶基体一端开有安装孔，另一端设有端头，该端头上开有螺纹孔。

7.按权利要求3所述一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，其特征在于所述耐磨头由硬度超高的硬质合金精磨而成,其内设有装配槽，该装配槽的上开有与螺纹孔对应的螺孔。

8.按权利要求1所述一种混合搅拌用耐磨桨叶的加工方法，其特征在于步骤S1中所述铜焊连接间隙的间隙为0.5-2mm。