一種高耐磨混凝土攪拌葉片及其製備方法與流程
2023-09-13 04:16:20 6
本發明涉及混凝土攪拌機，特別是涉及混凝土攪拌機的攪拌葉片。
背景技術：
混凝土攪拌器是泵車、拖泵等混凝土輸送設備的主要部件。混凝土攪拌器由傳動軸和安裝在所述傳動軸上的混凝土攪拌葉片組成，工作時，混凝土攪拌葉片在傳動軸的帶動下攪動混凝土砂漿，混凝土砂漿一般由水泥和硬質砂礫組成。在攪拌的過程中，混凝土砂漿會對混凝土攪拌葉片造成嚴重的磨損，混凝土攪拌葉片的使用壽命是影響混凝土輸送設備整體品質的主要因素之一。
目前，材料方面提高混凝土攪拌葉片使用壽命的方法主要有如下幾種：（1）徹底更換葉片的材料。採用高耐磨的材料對現有葉片進行整體製造，但通常採用該方法製備葉片的工藝複雜，並且成本特別高；（2）在葉片上製備一層高耐磨層。專利CN203344178公開的一種混凝土攪拌機用葉片，是通過在原有葉片上覆蓋一層高強度耐磨保護層，但是受塗層製備工藝本身的限制，該耐磨塗層的厚度受到了很大的限制，最終獲得的耐磨效果有限；（3）採用鑲嵌耐磨材料的方式提高耐磨性。專利CN2915783Y公開了一種鑲嵌硬質合金塊的高耐磨葉片，其核心思想是通過在葉片外邊緣面打孔，將硬質合金塊焊接在前述的孔洞中，儘管該方式能提高葉片的耐磨性，耐磨部分的厚度也沒有了限制，但是該工藝過程相對複雜，特別是硬質合金的焊接性能差，葉片服役過程中很容易造成所鑲嵌的硬質合金塊的脫落，這將嚴重損害葉片的耐磨性，引起設備故障，耽誤工期。此外，專利CN201808139U還公開了一種混凝土攪拌複合葉片，是先製備一個葉片骨架，再在葉片骨架的外面鑄造一層高耐磨的材料，以實現葉片的高強度和高耐磨性，但是該方法工藝複雜，並且葉片外層高耐磨材料的整體鑄造降低了高性能材料的使用率。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種高耐磨混凝土攪拌葉片及其製備方法。
為實現上述目的，本發明採用下述技術方案：
一種高耐磨混凝土攪拌葉片，包括葉片本體，該葉片本體的外邊緣上至少鑲鑄有一塊高耐磨材料塊。其中，高耐磨材料是硬質合金，金屬陶瓷中的一種。當葉片本體外邊緣鑲鑄的高耐磨材料塊的數量為3～25塊時，高耐磨材料是硬質合金，金屬陶瓷中的一種或兩種。
所述高耐磨材料塊朝向葉片的表面至少有一根垂直於葉片的迎料面，且長度等於該方向高耐磨材料塊的長度，寬度大於2mm，高度大於5mm的肋條。
所述高耐磨材料塊的迎料面凸出葉片本體的迎料面。並且，所述高耐磨材料塊的迎料面凸出葉片本體迎料面的長度小於高耐磨材料塊沿凸出方向自身總長度的二分之一。
所述高耐磨材料塊與葉片本體接觸部位的高耐磨材料塊的表面上預製了一層電火花沉積的純鎳或純鐵塗層。
所述電火花沉積的純鎳或純鐵塗層的厚度為30～500微米。
所述電火花沉積的純鎳或純鐵塗層的表面粗糙度Ra>20微米。
高耐磨混凝土攪拌葉片的製備包括如下步驟：
（1）在氬氣保護下，採用大功率工藝參數的電火花沉積工藝在高耐磨材料塊與葉片本體接觸部位的高耐磨材料塊的表面上預製一層厚度為30～500微米，表面粗糙度20<Ra<250微米的純鎳或純鐵塗層，其中具體的工藝參數為：電壓180～330V，電容200～400μF，放電頻率3000～6000Hz。
（2）採用消失模鑄造製備高耐磨混凝土攪拌葉片，其中，工藝過程包括製作聚苯乙烯泡塑白模，白模上塗料並烘乾，製作砂型和澆注。
所述製作聚苯乙烯泡塑白模時在向模具中注入發泡的聚苯乙烯前，將高耐磨材料塊放置在模具中並固定。
由於採用了上述技術方案，本發明提供的一種高耐磨混凝土攪拌葉片及其製備方法具有這樣的有益效果，(1)採用高耐磨材料塊在葉片易磨損部位進行鑲鑄，降低了成本，提高了葉片的性價比；（2）採用鑲鑄工藝，並在高耐磨材料塊與葉片本體接觸部位的高耐磨材料塊的表面上電火花沉積一層冶金結合的純鎳塗層，在金屬液澆注後，純鎳塗層將部分熔化與金屬液發生互溶生成冶金結合的界面，使葉片與耐磨材料間實現了冶金結合；（3）在高耐磨材料塊朝葉片側設置肋條結構，增大了葉片與耐磨材料塊的接觸面積，並且肋條結構伸入葉片內部，釘扎在葉片中，進一步提高了耐磨材料與葉片的結合強度；（4）高耐磨材料塊的迎料面凸出葉片本體的迎料面的結構，使得造型後高耐磨材料塊牢牢的卡在了石英砂型中，避免了耐磨材料塊固定骨架的搭建，簡化了工序，節約了成本。 （5）電火花沉積是一種塗層製備工藝，實際生產中為獲得較小粗糙度的塗層都採用較小的工藝參數，本發明中，採用大功率工藝參數製備粗糙度大（20<Ra<250微米）的塗層（過渡層），增大塗層的表面積，實現高耐磨材料塊與葉片更大的接觸面，增強它們的界面結合強度。
附圖說明
圖1是發明實施例1的結構示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖3是本發明實施例2的結構示意圖。
下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示，一塊具有兩根肋條的高耐磨硬質合金塊1鑲鑄在葉片本體2的外緣上。其中，肋條垂直於葉片的迎料面，其長度等於該方向高耐磨硬質合金塊的長度，寬度為5mm，高度為15mm；高耐磨硬質合金塊的迎料面凸出葉片本體迎料面的長度為高耐磨硬質合金塊沿凸出方向自身總長度的五分之二。
在氬氣保護下，採用大功率工藝參數的電火花沉積工藝在高耐磨硬質合金塊1與葉片本體2接觸部位的高耐磨硬質合金塊1的表面上預製一層表面粗糙度Ra=25微米，厚度為50微米的純鎳塗層，其中具體的工藝參數為：電壓為190V，電容為210μF，放電頻率為3200Hz。
採用消失模鑄造製備高耐磨混凝土攪拌葉片，其中，工藝過程包括製作聚苯乙烯泡塑白模，在向模具中注入發泡的聚苯乙烯前，將高耐磨硬質合金塊1放置在模具中並固定；白模上塗料並烘乾；製作砂型和澆注。
實施例2
如圖3所示，具有一根肋條的高耐磨硬質合金塊1,金屬陶瓷塊4和硬質合金5鑲鑄在葉片本體6的外緣上。其中，三根肋條都垂直於葉片的迎料面，其長度等於該方向高耐磨硬質合金塊的長度，寬度為3mm，高度為6mm；高耐磨硬質合金塊的迎料面凸出葉片本體迎料面的長度為高耐磨硬質合金塊沿凸出方向自身總長度的三分之一。
在氬氣保護下，採用大功率工藝參數的電火花沉積工藝在高耐磨硬質合金塊3與葉片本體6接觸部位的高耐磨硬質合金塊3的表面上預製一層表面粗糙度Ra=100微米，厚度為390微米的純鎳塗層，其中具體的工藝參數為：電壓為250V，電容為300μF，放電頻率為4000Hz。
在氬氣保護下，採用大功率工藝參數的電火花沉積工藝在高耐磨金屬陶瓷塊4與葉片本體6接觸部位的高耐磨金屬陶瓷塊4的表面上預製一層表面粗糙度Ra=240微米，厚度為500微米的純鎳塗層，其中具體的工藝參數為：電壓為300V，電容為330μF，放電頻率為5000Hz。
在氬氣保護下，採用大功率工藝參數的電火花沉積工藝在高耐磨硬質合金塊5與葉片本體6接觸部位的高耐磨硬質合金塊5的表面上預製一層表面粗糙度Ra=20微米，厚度為100微米的純鐵塗層，其中具體的工藝參數為：電壓為320V，電容為400μF，放電頻率為6000Hz。
採用消失模鑄造製備高耐磨混凝土攪拌葉片，其中，工藝過程包括製作聚苯乙烯泡塑白模，在向模具中注入發泡的聚苯乙烯前，將高耐磨硬質合金塊1,金屬陶瓷塊4和硬質合金5分別放置在模具中並固定；白模上塗料並烘乾；製作砂型和澆注。
以上所述僅為本發明的部分實施例，並不用以限制本發明，特別是葉片和高耐磨材料塊的形狀不受示意圖中直邊葉片和直邊高耐磨材料塊的限制，可根據實際需要確定，如弧形，等，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之類。