【doc】锤式破碎机复合锤头铸造与热处理工艺的改进

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　　锤式破碎机复合锤头铸造与热处理工艺的 改进 2003.№.227 锤式破碎机复合锤头铸造 与热处理工艺的改进 谢志勇毛静波李茂林 (合肥水泥研究设计院230051 【搞要】高铬铸铁材质锤头与普通ZG35钢材质锤柄在复合铸造生产和熟处理过 程中常出现裂纹,通 过对锤柄结构,铸造工艺,热处理工艺等的改进,复合锤头裂纹现象得到解决. 【关键词】高铬铸铁复合铸造熟处理 锤式破碎机大范围的应用于矿山,电力,冶 金,建材等行业,其主要破碎对象为矿石,岩 石,熟料等硬而脆的物料.为了充分的发挥高铬 铸铁耐磨损和普通ZG35钢耐冲击(ak:60- 80J/cm)的机械性能,锤式破碎机主要损耗 耐磨件一锤头由高铬铸铁材质锤头与普通 ZG35钢材质锤柄复合浇注而成,大幅度的提升了 破碎机的破碎效率,同时也减少了锤头更换 的频率,其化学成分见表1. 表1高铬铸铁锤头与ZG35钢锤柄的化学成分(%) 材质CCrMnSi～bC,uS,P 高铬铸铁2.4～3.218～220.4～1.00.3～0.81.0～2.00.6～1.20.8～1.24o.05 ZG35钢D.32～0.420.5～0.80.20～0.454o.05 1铸造工艺中存在的问题 1.1复合浇注过程中存在的问题 先将加工好的zG35钢锤柄放入铸造锤 头的砂型中(复合锤头见图1,锤柄见图2),然 后合箱浇注,浇注温度为1520-1580℃.84, 时后开箱,清除复合锤头表面的砂子,发现锤 柄与锤头结合处有明显的裂纹,裂纹长达5～ 7mm,其它位置未发现裂纹.图1复合锤头简图 2003.Ng_.2 图2锤柄简图 2铸造工艺改进措施 2.1锤柄结构的改进 结合实际经验,锤头与锤柄结合处最小 壁厚≥10mm.经测量,发现锤头与锤柄结合 处壁厚最厚处为40mm,最薄处为8mm.为避 免裂纹,将锤头与锤柄结合处最小壁厚设计 为15mm,造型合箱浇注,开箱清除复合锤头 表面的砂子,发现锤柄与锤头结合处依然有 裂纹产生,但裂纹长度有明显的减小,为3～ 5mm. 2.2复合浇注工艺的改进 经过对裂纹产生的原因作进一步深入分 析,得出的结论为:由于锤柄浇注前预热温度 不够,锤柄与锤头复合浇注时二者温差太大, 加上二者热胀冷缩的速率不同,其所产生的 热应力超过二者冶金结合的材料应力,从而 导致裂纹的产生.改进后将锤柄预热温度提 至400--800℃,然后放入所造锤头的砂型中 合箱浇注,开箱并清除复合锤头表面的砂子, 发现锤柄与锤头结合处依然有小裂纹.经分 析认为,合箱后等待浇注的时间过长,从而导 致棰柄温度急剧下降,致使裂纹得以产生.当 合箱立即浇注,8小时后开箱并清除复合锤头 表面的砂子时,发现锤柄与锤头结合处无裂 纹产生. 3热处理工艺中存在的问题 3.1淬火工艺中存在的问题 将浇注合格的复合锤头毛坯铸件装入热 处理电炉中进行淬火处理,淬火温度为 980C,雾淬3分钟+风淬i0.-~15分钟后空冷 至室温,接着进行高温回火.经检测锤头工作 部位硬度为HRC56---58,且锤柄与锤头结合 处有明显的裂纹,裂纹长达5---10mm. 3.2淬火工艺的改进 经分析裂纹产生的根本原因还是由锤头 与锤柄二者热胀冷缩的速率不同所致.为了 进一步提升锤头的淬火硬度,考虑到锤头合 金元素量多,将淬火温度提高至100012以上 使合金元素充分奥氏体化,风淬若干分钟后 空冷至室温,接着进行高温回火.经检测锤头 工作部位硬度为麟0--62,且锤柄与锤头 结合处无裂纹产生. 4结论 (1)锤柄结构应合理设计,锤头与锤柄结 合处最小壁厚尺寸越大(≥10mm),产生裂纹 的几率就越小. (2)锤柄需预热刭一定温度,并立即合箱 浇注,否则产生裂纹的几率增大. (3)淬火处理时风淬冷却不易过快,否则 易产生裂纹.,

　　32 (P07)刘根生等-河北工业大学-消失模铸造双金属复合锤头结合界面的研究