双金属电渣熔铸抗磨斗齿成组制造方法技术

双金属电渣熔铸抗磨斗齿成组制造方法，其斗齿由两种材料组成，齿柄为低碳合金钢或锰钢，齿尖为高铬铸铁，其特征在于包括下列步骤： （１）以制备好的齿柄一侧面为基面竖立，将对开式水冷结晶器一端紧靠齿柄工作面，二者间加绝缘板，对开式结晶器的另一端彼此相连，由齿柄端面和结晶器的内壁组成齿尖熔铸型腔，对齿尖进行电渣熔铸的同时把齿柄熔成一体； （２）边电渣熔铸边向上叠加齿柄和对开式结晶器，一次熔铸就把多个斗齿熔接成一体，形成斗齿群； （３）最后用导电切割设备切割成单个斗齿。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电渣熔铸抗磨斗齿的制造方法，特别是双金属电渣熔铸抗磨斗齿成组的制造方法。第三代抗磨材料高铬铸铁，虽然抗磨性能好，但冲击韧性低，它不能同时满足斗齿工作段耐磨而根部承受冲击载荷和弯曲载荷抗疲劳要求。所以，目前斗齿多为锰钢或低碳合金钢铸件或锻件。近年来出现了高铬铸铁镶铸于高锰钢的斗齿，虽然性能优于单一材料的斗齿，但生产中影响因素多，质量难以控制，而且普通铸造的高铬铸铁镶块由于疏松等缺限，其抗磨性也低于电渣熔铸斗齿。在本项专利技术之前，曾有过“电渣熔铸双金属电铲斗齿及工艺”中国专利，申请号为88105135.7，该专利技术采用高铬铸铁做齿尖，低碳合金钢做齿柄，用电渣熔铸方法，使二者熔铸成斗齿，使用寿命比整体铸造的高锰钢斗齿提高三倍以上，但是该专利技术由于是单件间断式生产，生产效率低，工艺参数多变，齿尖恰好是起弧初始段，质量不稳定，加工余量大等原因，故而未能转化为商业生产，但该专利技术确能证明电渣熔铸双金属斗齿使用寿命大大优于单一材料的整体铸造斗齿。本专利技术的技术解决方案之一是，其斗齿由两种材料组成，齿柄为低碳合金钢或锰钢，齿尖为高铬铸铁，其特征在于包括下列步骤(1)以制备好的齿柄一侧面为基面竖立，将对开式水冷结晶器一端紧靠齿柄工作面，二者间加绝缘板，对开式结晶器的另一端彼此相连，由齿柄端面和结晶器的内壁组成齿尖熔铸型腔，对齿尖进行电渣熔铸的同时把齿柄熔成一体；(2)边电渣熔铸边向上叠加齿柄和对开式结晶器，一次熔铸就把多个斗齿熔接成一体，形成斗齿群；(3)最后用导电切割设备切割成单个斗齿。上述技术方案适用于制造尺寸较大的斗齿。本专利技术的技术解决方案之二是，其斗齿由两种材料组成，齿柄为低碳合金钢或锰钢，齿尖为高铬铸铁，其特征在于包括下列步骤(1)以制备好的两个齿柄一侧为基准面竖立，将两个结晶器两端分别紧靠两个齿柄的工作面，组成近似四边形的两个齿尖熔铸型腔，其四边型对角线之一就是两斗齿分界面，对齿尖进行电渣熔铸的同时把齿柄熔成一体；(2)边熔铸边向上叠加两齿柄和结晶器，一次熔铸就把多个斗齿熔接成一体，形成斗齿群；(3)最后用导电切割设备切割成单个斗齿。以上方案适合于制造中小尺寸的斗齿。本专利技术与现有技术相比具有以下优点(1)质优，斗齿的齿尖和齿柄工况不同，只有双金属电渣熔铸斗齿方能做到最佳设计；电渣熔铸的齿尖金属纯度高，组织致密、无疏松、夹渣、分层等缺限，抗磨性优于同质的铸件或锻件，齿柄抗冲击、弯曲疲劳强度高。(2)便于操作，每种斗齿的电渣熔铸熔腔和自耗电极的截面形状、大小纵向始终不变，熔铸过程电参数恒定，渣层厚度便于控制，故操作简化，熔铸过程稳定。(3)能耗低，充填系数大可达0.4-0.6，电极电流为0.4-0.8安/毫米2。(4)生产效率高，一次电渣熔铸就生产出多件，选用导电切割比普通机械切割效率提高5-10倍，切口窄3-5mm，材料利用率高。如图3、图4所示，第二个实施例适合于中小尺寸斗齿的制造，其斗齿也由两种材料组成，齿柄2a为低碳合金钢或锰钢，齿尖为高铬铸铁，将制备好的两个齿柄2a的侧面为基面竖立，将两个结晶器4a两端分别紧靠两个齿柄2a的工作面，齿柄与结晶器之间仍用绝缘板5a隔开，由两个齿柄2a的端面和两个结晶器4a组成近似四边形的两齿尖熔铸型腔6a，其四边型对角线之一就是两斗齿的分界面，中间增加切割宽度3-5mm，再用材料为高铬铸铁的自耗电极1a对齿尖进行电渣熔铸，在对两齿尖进行电渣熔铸的同时也把两齿柄2a熔成一体，此后，边电渣熔铸边向上叠加两个齿柄2a和结晶器4a，一次熔铸就把多个斗齿熔接成一体，形成斗齿群，最后用导电切割设备切割成单个斗齿，其叠加斗齿之间的切缝宽度一般为3-5mm。在图2和图4中，结晶器4或4a的结构是以齿柄2或2a前端为界用肋3或3a隔开，各自独立冷却，水温可调，其目的是保证齿柄2或2a与齿尖结合部上下温度一致，防止出现过热区。本专利技术中为了解决初始段齿柄2或2a与齿尖的熔接，本电渣熔铸的启动是先用化渣炉将固态渣加热变为液态渣至1700℃以上后，迅速倒入熔铸型腔，先用非自耗电极通电加热4-10分钟，使底部齿柄2或2a端面微熔，然后在30秒内换成高铬铸铁自耗电极1或1a开始电渣熔铸，电渣熔铸的充填系数为0.4-0.6，电极电流密度0.4-0.8安/毫米2，电压45-55伏。权利要求1.，其斗齿由两种材料组成，齿柄为低碳合金钢或锰钢，齿尖为高铬铸铁，其特征在于包括下列步骤(1)以制备好的齿柄一侧面为基面竖立，将对开式水冷结晶器一端紧靠齿柄工作面，二者间加绝缘板，对开式结晶器的另一端彼此相连，由齿柄端面和结晶器的内壁组成齿尖熔铸型腔，对齿尖进行电渣熔铸的同时把齿柄熔成一体；(2)边电渣熔铸边向上叠加齿柄和对开式结晶器，一次熔铸就把多个斗齿熔接成一体，形成斗齿群；(3)最后用导电切割设备切割成单个斗齿。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的对开式结晶器以齿柄前端为界隔开，各自独立冷却，水温可调。3.根据权利要求1所述的，其特征在于斗齿群分割的切缝宽度为3-5mm。4.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的电渣熔铸的启动特性是用化渣炉将固态渣加热变为液态渣至1700℃以上后，迅速倒入熔铸型腔，先用非自耗电极通电加热4-10分钟，然后在30秒内换成高铬铸铁自耗电极进行熔铸。5.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的电渣熔铸的充填系数为0.4-0.6，电极电流密度0.4-0.8安/毫米2，电压45-55伏。6.，其斗齿由两种材料组成，齿柄为低碳合金钢或锰钢，齿尖为高铬铸铁，其特征在于包括下列步骤(1)以制备好的两个齿柄一侧为基准面竖立，将两个结晶器两端分别紧靠两个齿柄的工作面，组成近似四边形的两个齿尖熔铸型腔，其四边型对角线之一就是两斗齿分界面，对齿尖进行电渣熔铸的同时把齿柄熔成一体；(2)边熔铸边向上叠加两齿柄和结晶器，一次熔铸就把多个斗齿熔接成一体，形成斗齿群；(3)最后用导电切割设备切割成单个斗齿。7.根据权利要求6所述的，其特征在于所述的结晶器以齿柄前端为界隔开，各自独立冷却，水温可调。8.根据权利要求6所述的，其特征在于斗齿群分割的切缝宽度为3-5mm。9.根据权利要求6所述的，其特征在于所述的电渣熔铸的启动特性是用化渣炉将固态渣加热变为液态渣至1700℃以上后，迅速倒入熔铸型腔，先用非自耗电极通电加热4-10分钟，然后在30秒内换成高铬铸铁自耗电极进行熔铸。10.根据权利要求6所述的，其特征在于所述的电渣熔铸的充填系数为0.4-0.6，电极电流密度0.4-0.8安/毫米2，电压45-55伏。全文摘要，其斗齿由不同材料的齿柄和齿尖组成，制造工艺是以齿柄的侧面为叠砌面，多层对开式水冷结晶器也依齿柄工作面前端而向上叠加，用高铬铸铁做自耗电极，一次电渣熔铸就熔铸出多个齿尖，同时，把对应数量的低碳合金钢或锰钢齿柄熔成一体，形成一组斗齿群，然后，用导电切割设备切割成一个个斗齿，采用本专利技术制造出的斗齿质优，电渣熔铸的齿尖金属纯度高，组织致密、无松疏、夹渣、分层等缺限，且抗磨性优于同质的铸件或锻件，齿柄抗冲击、弯曲疲劳强度高，便于操作，能耗低，生产效率高，材料利用率高。文档编号B22D23/10GK1410192SQ0215370公开日2003年4月16日 申请日期2002年12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任启祥，
申请(专利权)人：任启祥，
类型：发明
国别省市：