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一种制造混凝土喷射器内部板材的工艺制造技术

技术编号:14865260 阅读:105 留言:0更新日期:2017-03-19 23:46
本发明专利技术公布了一种制造混凝土喷射器内部板材的工艺,其组分及相应的重量百分比如下:碳0.40%~0.65%,硅0.8%~1.2%,锰1.0%~1.4%,磷≤0.04%,硫≤0.035%,铬2.4%~2.6%,钼0.3%~0.5%,铼微量,钒微量,钛微量,余量为铁。采用本发明专利技术材料制成的湿喷机衬板,其表面硬度能达到HRC45~60,其抗冲击韧性硬度能够达到550~600Mpa,最大包容平面能够达到0.05毫米,具有较高的耐磨性能,其平均使用寿命是现有衬板的8倍;其成品合格率能够达到98%以上,产品优质率能够达到95%;采用加工与退火交替的形式,有效控制了其加工后的形变问题,保证产品的机械尺寸合符设计标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高强度、高硬度的耐磨材料,具体是指一种制造混凝土喷射器内部板材的工艺
技术介绍
目前,全世界在水泥沙浆浇注工程上,采用的浇注方法有人工、人工加机械、机械化;种类有干式、湿式。干式浇注质量不稳定,水泥浪费大,浇注过程中,工人的工作条件差,计量不易控制;湿式浇注,避免了干式浇注的不足之处,因此,水泥板、柱、梁的浇注,湿式浇注法被建筑、道路、桥梁、水电、港口、矿山、隧道等广泛运用。为了适应较大规模的水泥板、柱、梁的浇注,中国的中国中铁公司,在九十年代末,从德国引进了干、湿水泥浆喷机,用于高铁建设。两种喷机使用过程中,干式喷机缺点太多,被淘汰,湿式喷机被大量使用,两种机型的工作原理,都采用离心原理,用蜗轮叶片搅拌料,再通过压缩空气输送、浇注。由于水泥浆是由水泥、水、沙、卵石等组成,密度很难标准,加之压缩空气不恒定,因此,浇注质量不理想。鉴于以上原因,中国中铁西南科学院,在2000年初,消化吸收,弥补德国产品的不足,研制出国产水泥沙浆湿喷机TK系列产品,该产品已获得国家多项专利,TK湿喷机的工作原理,搅拌料跟国外产品都一样,不同的是,浇注时,采用活塞式顶推,TK湿喷机,与进口湿喷机比较,具有计量准确,质量可控,节能降耗,能满足较大规模的工程浇注。因此,TK湿喷机被铁路、公路桥梁建设,广泛使用,现正向建筑、水电、矿山、港口等行业发展,前景非常广阔。TK水泥湿喷机使用近十年,在2010年前,有一个关键部件衬板,质量一直都没有解决,也严重影响了水泥湿喷机的使用,衬板,要求平面耐磨损,有较高强度,几何尺寸相对要求较高。TK600型的衬板,其厚度仅20毫米,直径是510毫米,靠圆周上,均分布了九个大孔,圆中心点上,又有一个固定孔,直径33毫米,中心孔圆的圆周上,分布有三个直径20毫米的定位销孔,设计上,要求衬板的表面,洛氏硬度达到HRC45~60,材料的强度极限要求达到550~600Mpa,最大平面包容为0.05毫米。在2009年前,中国境内,有国有材料研究厅,数十个企业(厂),均无法达到设计要求,无奈,衬板采用铸铁,采用30~55号碳钢,不表面淬火,因此,磨损很快,在2009年底,申请人按照设计要求生产,产品合格率仅百分之三十左右,优质率根本谈不上,不是铸造断裂,就是硬度不够或是平面度、几何尺寸达不到设计要求,没有办法同时达到技术指标,而且其耐磨性能相当差,使用寿命只有60至150m3,使用进程中,断裂情况相当多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制造混凝土喷射器内部板材的工艺,使得衬板具备极限断裂强度为550~600Mpa,洛氏硬度达到HRC45~60,最大平面包容为0.05毫米,同时具有优良的耐磨性。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种制造混凝土喷射器内部板材的工艺,包括以下步骤:(A)备料,按照如下组分及相应的重量百分比配料:碳0.40%~0.65%,硅0.8%~1.2%,锰1.0%~1.4%,磷≤0.04%,硫≤0.035%,铬2.4%~2.6%,钼0.3%~0.5%,铼微量,钒微量,钛微量,余量为铁,并进行钢水的制造,在生物学与化学中,微量的规定是物质中含量在万分之一以下,百万分之一以上的组分,如:生物学上规定含量占生物体总质量万分之一以下,百万分之一以上的元素为微量元素,对于微量物质的分析方法称为微量分析;(B)铸造,将步骤(A)所述组分的钢水,采用平作立浇工艺浇铸,浇铸时的钢水温度控制在1430℃~1520℃,钢水的注入流速应当控制在1Kg/秒以下,并且在模具上至少设置两个冒口,同时,使用冷铁均衡降温;(C)初检,浇铸完成后,清砂,观察有无直径大于1毫米、深度大于2.5毫米的气孔,有则不合格;有无夹砂、裂纹的长度大于6毫米、且深度大于2.5毫米、宽度大于1毫米的情况,有则不合格,检测有无内缺陷,将不合格的剔除;(D)退火,将步骤(C)得到的合格工件退火,加温速度控制在80~100℃/小时,退火温度控制在金属组织转变成珠光体组织所需温度以上30~50℃,保持温度的时间不得低于4小时,且随炉温降低至200~300℃时,方可将工件取出;(E)机械加工,将步骤(D)得到的工件加工成所需尺寸,保留一定余量;(F)第二次退火,在步骤(E)结束后,立即对工件进行退火,其具体方法与步骤(D)相同;(G)粗磨平面,将经过第二次退火的工件进行粗磨,预留余量0.05至0.10毫米;(H)第三次退火,用30号机械油浸泡、沸煮,保持30号机械油的温度为90℃~95℃,持续浸泡4至6小时后,自然降温,待工件温度与环境温度之间的温差小于20℃时,方可将工件取出;(I)淬火,将步骤(H)得到的工件采用真空等温淬火工艺,加温速度控制在80~100℃/小时,加温至950℃~1100℃,保持该温度10~30分钟,然后降温,降温速度控制在40~60℃/分钟;(J)精磨平面,对步骤(I)得到的工件采用高硬度砂轮片进行精磨,使其最大包容面度达到0.05毫米;(K)检测,对工件精磨后的强度、硬度、平面度、几何尺寸进行检测,符合湿喷机衬板的设计要求的为合格产品。进一步讲,所述步骤(B)的优选温度为1450℃~1480℃。进一步讲,所述步骤(E)包括以下四道工序:(E1)车削平面,以衬板的两平面中任意一个平面定为初基准,车削第一平面完成后,以第一平面为基准,车削另一平面,车削后的衬板厚度,留上0.05~0.15毫米的余量;(E2)镗孔,在镗床上以任意一个平面为第一基准,首先粗镗第一个孔,其次再以第二孔为基准,精镗其余八孔,然后以其余八孔中的任一孔为第三基准,精镗所述的第一个孔,最后再用三角油石人工去除毛刺;(E3)钻削三个固定销孔,用一平整的方木自由放在钻台上,衬板平面放在方木上,找平夹紧,用模具钻孔,孔钻完后,卸去模具,换上倒角用的钻头,一面固定销孔倒角完毕后,翻面,用手将衬板掌握,将钻床按照每分钟60至120转的转速反转数圈,找正孔中心后,再正转倒角,钻头倾角是44~45°,倒角0.5~1.5毫米;(E4)钻中心孔,其具体方法与步骤(E3)相同。进一步讲,所述步骤(D)中,工件保持退火温度的时间为5小时,其优选退火时,工件温度为240℃。进一步讲,所述步骤(H)第三次退火,用30号机械油浸泡、沸煮,30号机械油的温度为95℃,保持该温度的时间为5小时。在步骤(A)所述组分中,最重要的是铬、钼、碳、以及铁,其中碳的含量如果小于0.4%时,成品淬火后,其表面硬度达不到HRC45~60的技术指标,耐磨性差,工件易产生犁沟式失效,碳的含量如果大于0.65%,成品淬火后,其硬度提高不大,但其冲击韧性却急剧下降,工件工作时易碎裂;钼的含量如果小于0.3%,铸坯过程容易产生断裂、表面裂纹倾向增大,工件晶粒变粗大,淬透性差,耐磨性下降;铬的含量如果小于2.4%,工件硬度、强度差,耐磨性下降。铼、钒、钛以复合方式加入包内,对钢水进行变质处理,以达到细化晶粒、提高耐磨性和冲击韧性的目的。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制造混凝土喷射器内部板材的工艺,其特征在于,包括以下步骤:(A)备料,按照如下组分及相应的重量百分比配料:碳0.40%~0.65%,硅0.8%~1.2%,锰1.0%~1.4%,磷≤0.04%,硫≤0.035%,铬2.4%~2.6%,钼0.3%~0.5%,铼微量,钒微量,钛微量,余量为铁,并进行钢水的制造;(B)铸造,将步骤(A)所述组分的钢水,采用平作立浇工艺浇铸,浇铸时的钢水温度控制在1430℃~1520℃,钢水的注入流速应当控制在1Kg/秒以下,并且在模具上至少设置两个冒口,同时,使用冷铁均衡降温;(C)初检,浇铸完成后,对铸造件进行清砂,观察有无直径小于1毫米、深度小于2.5毫米的气孔,有无夹砂、裂纹的长度小于6毫米、且深度小于2.5毫米、宽度小于1毫米的情况,检测有无内缺陷,将不合格的剔除;(D)退火,将步骤(C)得到的合格工件退火,加温速度控制在80~100℃/小时,退火温度控制在金属组织转变成珠光体组织所需温度以上30~50℃,保持温度的时间不得低于4小时,且随炉温降低至200~300℃时,方可将工件取出;(E)机械加工,将步骤(D)得到的工件加工成所需尺寸,保留一定余量;(F)第二次退火,在步骤(E)结束后,立即对工件进行退火,其具体方法与步骤(D)相同;(G)粗磨平面,将经过第二次退火的工件进行粗磨,预留余量0.05至0.15毫米;(H)第三次退火,用30号机械油浸泡、沸煮,保持30号机械油的温度为90℃~95℃,持续浸泡4至6小时后,自然降温,待工件温度与环境温度之间的温差小于20℃时,方可将工件取出;(I)淬火,将步骤(H)得到的工件采用真空等温淬火工艺,加温速度控制在80~100℃/小时,加温至950℃~1100℃,保持该温度10~30分钟,然后降温,降温速度控制在40~60℃/分钟;(J)精磨平面,对步骤(I)得到的工件采用高硬度砂轮片进行精磨,使其最大包容面度达到0.05毫米;(K)检测,对工件精磨后的强度、硬度、平面度、几何尺寸进行检测,符合湿喷机衬板的设计要求的为合格产品。...

【技术特征摘要】
1.一种制造混凝土喷射器内部板材的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(A)备料,按照如下组分及相应的重量百分比配料:碳0.40%~0.65%,硅0.8%~1.2%,锰1.0%~1.4%,磷≤0.04%,硫≤0.035%,铬2.4%~2.6%,钼0.3%~0.5%,铼微量,钒微量,钛微量,余量为铁,并进行钢水的制造;
(B)铸造,将步骤(A)所述组分的钢水,采用平作立浇工艺浇铸,浇铸时的钢水温度控制在1430℃~1520℃,钢水的注入流速应当控制在1Kg/秒以下,并且在模具上至少设置两个冒口,同时,使用冷铁均衡降温;
(C)初检,浇铸完成后,对铸造件进行清砂,观察有无直径小于1毫米、深度小于2.5毫米的气孔,有无夹砂、裂纹的长度小于6毫米、且深度小于2.5毫米、宽度小于1毫米的情况,检测有无内缺陷,将不合格的剔除;
(D)退火,将步骤(C)得到的合格工件退火,加温速度控制在80~100℃/小时,退火温度控制在金属组织转变成珠光体组织所需温度以上30~50℃,保持温度的时间不得低于4小时,且随炉温降低至200~300℃时,方可将工件取出;
(E)机械加工,将步骤(D)得到的工件加工成所需尺寸,保留一定余量;
(F)第二次退火,在步骤(E)结束后,立即对工件进行退火,其具体方法与步骤(D)相同;
(G)粗磨平面,将经过第二次退火的工件进行粗磨,预留余量0.05至0.15毫米;
(H)第三次退火,用30号机械油浸泡、沸煮,保持30号机械油的温度为90℃~95℃,持续浸泡4至6小时后,自然降温,待工件温度与环境温度之间的温差小于20℃时,方可将工件取出;
(I)淬火,将步骤(H)得到的工件采用真空等温淬火工艺,加温速度控制在80~100℃/小时,加温至950℃~1100℃,保持该温度10~30分钟,然后降温,降...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭莉
申请(专利权)人:郭莉
类型:发明
国别省市:四川;51

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