一種用於礦山的挖掘機齒座製造工藝的製作方法

2023-06-02 00:01:31

本發明屬於機械製造技術領域，具體地，涉及一種用於礦山的挖掘機齒座製造工藝。

背景技術：

齒座是裝載機、挖掘機主要的磨耗件之一。目前在我國大規模的基本建設中，挖掘機、裝載機的使用量不斷增加，齒座在作業過程中直接與砂、土、巖石、礦物等接觸，受到嚴重的磨料磨損，消耗量很大。為延長挖掘機齒座和齒尖壽命，減小成本，根據齒座和齒尖不同的功能，開發齒座和齒尖的新材料劑製造方法，具有重要的經濟意義。其中，齒尖由於直接與礦石接觸，其需要高硬度、高耐磨性以及高強度和高韌性。而齒座則要求良好的焊接性，以保證焊口強度和焊接的可靠性，同時保證較高的韌性和硬度。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種用於礦山的挖掘機齒座製造工藝，該方法製造的挖掘機齒座焊接性能、常溫衝擊韌性較好，硬度較高。

本發明提供一種用於礦山的挖掘機齒座製造工藝，所述齒座製造工藝包括如下工序：鑄造工序和熱處理工序，

所述鑄造工序具體為：用感應電爐熔煉合金鑄鋼，採用樹脂砂模鑄造，開澆溫度為1580-1620℃，澆完後鑄件緩冷到室溫脫模；

所述熱處理工序具體為：脫模後的齒座進行退火，控制加熱速度在200℃以下為63-70℃/h，200℃以上為110-120℃/h，在850-860℃保溫3-5h，爐冷到600-690℃保溫4h，爐冷到400℃取出空冷，齒座經機加工後進行淬火。

優選地，所述樹脂砂成分包括擦洗砂、固化劑、塗料、粘結劑、脫模劑。

優選地，所述淬火工藝具體為：齒座被以100-120℃/h加熱到840-900保溫3-5h，由爐中取出冷卻1-2min，然後進行淬火，冷卻介質為水玻璃水溶液，齒座冷至300℃取出，空冷到室溫，淬火完畢，立即進行回火，以50-59℃/h加熱到250℃保溫3-4h取出空冷。

優選地，所述合金鑄鋼組成成分及質量百分比為：碳：0.18-0.21％、錳：1.10-1.30％、矽：1.12-1.30％、氧化鉬：1.22-1.40％、鎂：0.03-0.04％、氧化鈦：0.03-0.04％，餘量為fe以及不可避免的雜質。

優選地，所述雜質中s元素的質量百分比小於0.01％，p元素的質量百分比小於0.01％。

優選地，所述合金鑄鋼組成成分碳：0.18-0.21％、錳：1.10-1.30％、矽：1.12-1.30％、氧化鉬：1.22-1.40％、鎂：0.03-0.04％、氧化鈦：0.03-0.04％，fe以及不可避免的雜質，採用三維混粉器混合2h，混合均勻。

優選地，所述感應電爐為有心感應熔煉爐。

優選地，所述脫模劑成分包括水溶性脫模劑、添加劑及表面活性劑，所述添加劑為納米金屬材料。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

（1）本發明提供的一種用於礦山的挖掘機齒座製造工藝，通過對齒座原焊接性能、常溫衝擊韌性較好，硬度較高的挖掘機齒座齒座；

（2）本發明挖掘機齒座製造工藝中採用有心感應熔煉爐進行熔煉，有心感應熔煉爐有心爐以有穿過感應線圈的鐵心而得名，又因熱源是一環繞的金屬溝槽，故又稱為槽式爐。有心爐又可分為開槽式和閉槽式兩類，開槽式已基本被淘汰。該爐型具有加熱速度快，電、熱效率高，功率因數高，金屬燒損少，熔煉成本低，設備投資少（為無心爐的1/2-1/3），操作方便等一系列優點；

（3）本發明提供的脫模劑，由於加入了添加劑納米金屬材料，在脫模劑應用時，添加劑會吸附脫模劑中的其他物質，從而使其不易脫落。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明提供的一種合金鋼鑄造工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。

實施例1

結合圖1，本實施例提供的一種用於礦山的挖掘機齒座製造工藝，所述齒座製造工藝包括如下工序：鑄造工序和熱處理工序，

所述鑄造工序具體為：用感應電爐熔煉合金鑄鋼，在本實施例中，所述感應電爐為有心感應熔煉爐。採用樹脂砂模鑄造，開澆溫度為1620℃，澆完後鑄件緩冷到室溫脫模，在本實施例中，所述樹脂砂成分包括擦洗砂、固化劑、塗料、粘結劑、脫模劑。在本實施例中，所述脫模劑成分包括水溶性脫模劑、添加劑及表面活性劑，所述添加劑為納米金屬材料。

脫模劑的製備方法，包括以下步驟：

一、將添加劑與表面活性劑混合，製備添加劑乳化液；

二、將矽油與乳化劑混合得到水溶性脫模劑；

三、將添加劑乳化液與水溶性脫模劑混合得到脫模劑；

所述熱處理工序具體為：脫模後的齒座進行退火，控制加熱速度在200℃以下為70℃/h，200℃以上為110℃/h，在860℃保溫3h，爐冷到690℃保溫4h，爐冷到400℃取出空冷，齒座經機加工後進行淬火。所述淬火工藝具體為：齒座被以100℃/h加熱到900保溫3h，由爐中取出冷卻2min，然後進行淬火，冷卻介質為水玻璃水溶液，齒座冷至300℃取出，空冷到室溫，淬火完畢，立即進行回火，以50℃/h加熱到250℃保溫4h取出空冷。

在本實施例中，所述合金鑄鋼組成成分及質量百分比為：碳：0.21％、錳：1.10％、矽：1.30％、氧化鉬：1.22％、鎂：0.04％、氧化鈦：0.03％，餘量為fe以及不可避免的雜質。所述雜質中s元素的質量百分比小於0.01％，p元素的質量百分比小於0.01％。所述合金鑄鋼組成成分碳：0.21％、錳：1.10％、矽：1.30％、氧化鉬：1.22％、鎂：0.04％、氧化鈦：0.03％，fe以及不可避免的雜質，採用三維混粉器混合2h，混合均勻。

實施例2

結合圖1，本實施例提供的一種用於礦山的挖掘機齒座製造工藝，所述齒座製造工藝包括如下工序：鑄造工序和熱處理工序，

所述鑄造工序具體為：用感應電爐熔煉合金鑄鋼，在本實施例中，所述感應電爐為有心感應熔煉爐。採用樹脂砂模鑄造，開澆溫度為1580℃，澆完後鑄件緩冷到室溫脫模，在本實施例中，所述樹脂砂成分包括擦洗砂、固化劑、塗料、粘結劑、脫模劑。在本實施例中，所述脫模劑成分包括水溶性脫模劑、添加劑及表面活性劑，所述添加劑為納米金屬材料。

脫模劑的製備方法，包括以下步驟：

一、將添加劑與表面活性劑混合，製備添加劑乳化液；

二、將矽油與乳化劑混合得到水溶性脫模劑；

三、將添加劑乳化液與水溶性脫模劑混合得到脫模劑；

所述熱處理工序具體為：脫模後的齒座進行退火，控制加熱速度在200℃以下為63℃/h，200℃以上為120℃/h，在850℃保溫5h，爐冷到600℃保溫4h，爐冷到400℃取出空冷，齒座經機加工後進行淬火。所述淬火工藝具體為：齒座被以120℃/h加熱到840保溫5h，由爐中取出冷卻1min，然後進行淬火，冷卻介質為水玻璃水溶液，齒座冷至300℃取出，空冷到室溫，淬火完畢，立即進行回火，以59℃/h加熱到250℃保溫3h取出空冷。

在本實施例中，所述合金鑄鋼組成成分及質量百分比為：碳：0.18％、錳：1.30％、矽：1.12％、氧化鉬：1.40％、鎂：0.03％、氧化鈦：0.04％，餘量為fe以及不可避免的雜質。所述雜質中s元素的質量百分比小於0.01％，p元素的質量百分比小於0.01％。所述合金鑄鋼組成成分碳：0.18％、錳：1.30％、矽：1.12％、氧化鉬：1.40％、鎂：0.03％、氧化鈦：0.04％，fe以及不可避免的雜質，採用三維混粉器混合2h，混合均勻。

實施例3

結合圖1，本實施例提供的一種用於礦山的挖掘機齒座製造工藝，所述齒座製造工藝包括如下工序：鑄造工序和熱處理工序，

所述鑄造工序具體為：用感應電爐熔煉合金鑄鋼，在本實施例中，所述感應電爐為有心感應熔煉爐。採用樹脂砂模鑄造，開澆溫度為1590℃，澆完後鑄件緩冷到室溫脫模，在本實施例中，所述樹脂砂成分包括擦洗砂、固化劑、塗料、粘結劑、脫模劑。在本實施例中，所述脫模劑成分包括水溶性脫模劑、添加劑及表面活性劑，所述添加劑為納米金屬材料。

脫模劑的製備方法，包括以下步驟：

一、將添加劑與表面活性劑混合，製備添加劑乳化液；

二、將矽油與乳化劑混合得到水溶性脫模劑；

三、將添加劑乳化液與水溶性脫模劑混合得到脫模劑；

所述熱處理工序具體為：脫模後的齒座進行退火，控制加熱速度在200℃以下為67℃/h，200℃以上為114℃/h，在857℃保溫4h，爐冷到650℃保溫4h，爐冷到400℃取出空冷，齒座經機加工後進行淬火。所述淬火工藝具體為：齒座被以110℃/h加熱到860保溫4h，由爐中取出冷卻2min，然後進行淬火，冷卻介質為水玻璃水溶液，齒座冷至300℃取出，空冷到室溫，淬火完畢，立即進行回火，以54℃/h加熱到250℃保溫4h取出空冷。

在本實施例中，所述合金鑄鋼組成成分及質量百分比為：碳：0.19％、錳：1.15％、矽：1.19％、氧化鉬：1.30％、鎂：0.03％、氧化鈦：0.04％，餘量為fe以及不可避免的雜質。所述雜質中s元素的質量百分比小於0.01％，p元素的質量百分比小於0.01％。所述合金鑄鋼組成成分碳：0.19％、錳：1.20％、矽：1.19％、氧化鉬：1.30％、鎂：0.04％、氧化鈦：0.04％，fe以及不可避免的雜質，採用三維混粉器混合2h，混合均勻。

以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。