CN112723899A - 一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板及其制备工艺，涉及复合耐磨板制造技术领域，其中氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板，包括铸钢基体，所述铸钢基体一侧具有多个间隔设置的凹槽，且凹槽由锥形内槽和锥形外槽组成，所述锥形外槽和锥形内槽的剖面形状相同，且两者中心线处于同一直线，每个所述凹槽内皆镶嵌有氧化铝陶瓷柱，且氧化铝陶瓷柱与凹槽的剖切面呈同心状，所述凹槽与对应位置氧化铝陶瓷柱通过钎焊连为一体。本发明通过采用钎焊工艺，将氧化铝陶瓷和合金钢板制成复合衍生物，可以抵抗1000℃以下的任何工况，极大的拓展了使用范围，传统陶瓷使用工况不超过100℃，对于中高温状态下，氧化铝陶瓷耐磨的推广和改善具有里程碑的意义。

Description

一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及复合耐磨板制造技术领域，具体涉及一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板。
背景技术
氧化铝陶瓷具备良好的耐磨性，理论耐磨性是锰钢的300倍，洛氏硬度达到(HRA)＞82，氧化铝陶瓷是新近发展起来一种新型耐磨材料，耐磨、耐腐蚀、表面光滑不沾料等优点，广泛应用于钢业、热电、煤矿、水泥、港口、矿山等行业的物料输送设备，是传统铸钢衬板、合金衬板的优良替代者。
而在使用过程中，也出现一些不足，譬如：一方面传统氧化铝陶瓷用胶水固定，抵挡高温、冲击性能差，容易造成脱落；另一方面氧化铝本身抗冲击韧性比较差，也容易冲击断裂失效。
作为氧化铝陶瓷市场应用广阔，如何客户上述的不足，更好的开发和推广，是我们研究的课题和方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板及其制备工艺，其制备成的氧化铝陶瓷和合金钢板的复合衍生物，具备氧化铝的优点，又具备良好的金属性能，可以有效解决上述背景技术中提出的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板，包括铸钢基体，所述铸钢基体一侧具有多个间隔设置的凹槽，且凹槽由锥形内槽和锥形外槽组成，所述锥形外槽和锥形内槽的剖面形状相同，且两者中心线处于同一直线，每个所述凹槽内皆镶嵌有氧化铝陶瓷柱，且氧化铝陶瓷柱与凹槽的剖切面呈同心状，所述凹槽与对应位置氧化铝陶瓷柱通过钎焊连为一体。
进一步地，所述钎焊的试剂为铜粉或无氧铜。
进一步地，所述锥形内槽的上口内径大于锥形内槽的下口内径，所述锥形外槽的上口内径大于锥形外槽的下口内径。
进一步地，所述锥形外槽的下口内径与锥形内槽的上口内径相等。
另一方面，本发明还提供了一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板的制备工艺，包括如下加工步骤：
步骤一：将具有多个数量大小相等凹槽的铸钢基体进行清洗，并在烘干后，备用；
步骤二：将相对较小的氧化铝陶瓷柱分别镶嵌安装在铸钢基体的凹槽内，同时在氧化铝陶瓷柱外壁与凹槽内壁之间填充钎焊试剂；
步骤三：将镶嵌有氧化铝陶瓷柱的铸钢基体，放置在加热炉内进行加热，在加热到500℃时，恒温保持30min；然后再加热到900℃时，恒温保持30min；最后再加热到1100℃时，此时钎焊试剂熔解，并恒温保持1h；
步骤四：等到加热件缓慢保温冷却到安全温度后，从加热炉内取出，即得到氧化铝陶瓷钎焊合金钢耐磨板成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明制备的复合耐磨板，高耐磨性且能够很好的抵抗物料的冲击，很好的解决了陶瓷固定的难题，提高了陶瓷使用可靠性。
2.本发明制备的复合耐磨板，具备很好的机械加工性能，可以根据设备、工艺的需要进行加工、切割，降低了氧化铝陶瓷的加工难度，有利于大面积的推广和使用。
3.本发明制备的复合耐磨板，耐高温性能佳，由于采用钎焊工艺，可以抵抗1000℃以下的任何工况，热电的喷煤管道100-150℃，特别是冶金的热矿溜槽部分温度都达到300-500℃，极大的拓展了使用范围，传统陶瓷使用工况不超过100℃，对于中高温状态下，氧化铝陶瓷耐磨的推广和改善具有里程碑的意义。
附图说明
图1为本发明的铸钢基体结构示意图。
图2为本发明的铸钢基体剖切图。
图3为本发明的铸钢基体与氧化铝陶瓷柱连接结构示意图。
图4为本发明的铸钢基体与氧化铝陶瓷柱连接结构剖切图。
图中：1、铸钢基体；2、凹槽；201、锥形外槽；202、锥形内槽；3、氧化铝陶瓷柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板，包括铸钢基体1，所述铸钢基体1一侧具有多个间隔设置的凹槽2，且凹槽2由锥形内槽202和锥形外槽201组成，所述锥形外槽201和锥形内槽202的剖面形状相同，且两者中心线处于同一直线，每个所述凹槽2内皆镶嵌有氧化铝陶瓷柱3，且氧化铝陶瓷柱3与凹槽2的剖切面呈同心状，所述凹槽2与对应位置氧化铝陶瓷柱3通过钎焊连为一体。
请参阅图4所示，为了通过钎焊方式固定凹槽2内的氧化铝陶瓷柱3，所述钎焊的试剂为铜粉或无氧铜。
请参阅图2所示，为了便于钎焊的试剂能够快速落到锥形内槽202的底部，所述锥形内槽202的上口内径大于锥形内槽202的下口内径；为了便于人员向凹槽2内填充钎焊用的试剂，所述锥形外槽201的上口内径大于锥形外槽201的下口内径。
请参阅图2所示，为了避免钎焊的试剂滞留在锥形内槽202与锥形外槽201连接处位置，所述锥形外槽201的下口内径与锥形内槽202的上口内径相等。
本实施例还提供一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板的制备工艺，包括如下加工步骤：
步骤一：将具有多个数量大小相等凹槽的铸钢基体进行清洗，并在烘干后，备用；
步骤二：将相对较小的氧化铝陶瓷柱分别镶嵌安装在铸钢基体的凹槽内，同时在氧化铝陶瓷柱外壁与凹槽内壁之间填充钎焊试剂；
步骤三：将镶嵌有氧化铝陶瓷柱的铸钢基体，放置在加热炉内进行加热，在加热到500℃时，恒温保持30min；然后再加热到900℃时，恒温保持30min；最后再加热到1100℃时，此时钎焊试剂熔解，并恒温保持1h；
步骤四：等到加热件缓慢保温冷却到安全温度后，从加热炉内取出，即得到氧化铝陶瓷钎焊合金钢耐磨板成品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板，包括铸钢基体(1)，其特征在于：所述铸钢基体(1)一侧具有多个间隔设置的凹槽(2)，且凹槽(2)由锥形内槽(202)和锥形外槽(201)组成，所述锥形外槽(201)和锥形内槽(202)的剖面形状相同，且两者中心线处于同一直线，每个所述凹槽(2)内皆镶嵌有氧化铝陶瓷柱(3)，且氧化铝陶瓷柱(3)与凹槽(2)的剖切面呈同心状，所述凹槽(2)与对应位置氧化铝陶瓷柱(3)通过钎焊连为一体。
2.根据权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板，其特征在于：所述钎焊的试剂为铜粉或无氧铜。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板，其特征在于：所述锥形内槽(202)的上口内径大于锥形内槽(202)的下口内径，所述锥形外槽(201)的上口内径大于锥形外槽(201)的下口内径。
4.根据权利要求1或3所述的一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板，其特征在于：所述锥形外槽(201)的下口内径与锥形内槽(202)的上口内径相等。
5.一种氧化铝陶瓷钎焊合金钢复合耐磨板的制备工艺，其特征在于，包括如下加工步骤：
步骤一：将具有多个数量大小相等凹槽的铸钢基体进行清洗，并在烘干后，备用；
步骤二：将相对较小的氧化铝陶瓷柱分别镶嵌安装在铸钢基体的凹槽内，同时在氧化铝陶瓷柱外壁与凹槽内壁之间填充钎焊试剂；
步骤三：将镶嵌有氧化铝陶瓷柱的铸钢基体，放置在加热炉内进行加热，在加热到500℃时，恒温保持30min；然后再加热到900℃时，恒温保持30min；最后再加热到1100℃时，此时钎焊试剂熔解，并恒温保持1h；
步骤四：等到加热件缓慢保温冷却到安全温度后，从加热炉内取出，即得到氧化铝陶瓷钎焊合金钢耐磨板成品。
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