一种弯曲板状双金属耐磨件固液复合铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种弯曲板状双金属耐磨件固液复合铸造方法，固体为低碳钢基层，液体为高铬铸铁金属液。1）在基层弯曲两端的端部加工锥台孔，锥台孔的面积总和大于横浇道的截面积；将基层的界面清理干净加热，布撒硼酸粉，形成硼酸层。2）将基层与耐磨层白模块、内浇道和翼边装配。翼边设计在基层四周边部，内浇道与锥台孔连接，内角充填树脂砂，外角部粘接扁通道和积液白模块。3）金属液自横浇道、内浇道、锥台孔进入耐磨层白模块型腔中，再由扁通道流入积液白模块的型腔中。4）采用冷加工的方法去除翼边、内浇道和扁通道。采用本方法生产的弯曲板状双金属耐磨件，消除了界面缝隙，高铬铸铁与基层全部冶金结合。与基层全部冶金结合。与基层全部冶金结合。

【技术实现步骤摘要】
一种弯曲板状双金属耐磨件固液复合铸造方法


[0001]本专利技术应用于铸造领域，适用于双金属耐磨件固液复合铸造，具体涉及一种非平面结合界面的固液复合铸造。

技术介绍

[0002]附图1为焊接在农机深耕机犁腿上的双金属耐磨件，其形状为板状弯曲90
°
，内角为直角，外角为270
°
，内角基层1为焊接性良好的低碳钢材质，外角耐磨层2为耐磨性良好的高铬铸铁材质，使用时，将其焊接在犁腿的一个直角上，耐磨层2起到抗磨作用，从而很好的保护了碳钢犁腿。附图2为焊接在装载机装载斗底边或侧边的双金属耐磨件，其形状为板状弯曲成尖角，与附图1的区别在于内角为锐角，外角为大于270
°
的大钝角，形成尖部，便于装载。两个产品的共同点有：1）双金属的结合面（即界面3）为弯曲的板状，很难进行液液复合，通常选择固液复合。2）厚度较薄，重量较轻，厚度均在20mm左右，单件重量3
‑
4kg，传统固液结合界面3很难做到全部冶金结合，尤其是界面3，从外观上看会存在未结合的缝隙。通常采用如附图3所示的锥形块4与低碳钢锥台孔配合固定，使得基层1和耐磨层2产生机械连接，防止两者脱落。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：提供一种双金属耐磨件固液复合铸造方法，使得弯曲板状的双金属耐磨件固液冶金结合牢固，双金属界面外观无缝隙。
[0004]本专利技术采取的技术方案是：该固液复合铸造方法，固体为弯曲板状的低碳钢板基层，液体为高铬铸铁金属液，包括如下步骤：1）基层处理：在基层弯曲两端的端部加工锥台孔，锥台孔的面积总和大于横浇道的截面积；将基层的界面清理干净，放入180
‑
250℃的加热炉中加热，取出在界面上均匀布撒硼酸粉，或快速插入硼酸粉中取出，界面上硼酸粉熔化，形成厚度为0.1
‑
0.3mm硼酸层。
[0005]2）造型：将处理后的基层与耐磨层白模块、内浇道和翼边装配。所述翼边设计在所述基层四周边部，厚度为2
‑
4mm；所述内浇道与锥台孔白模块粘接；涂刷硅藻土保温涂料，烘干后形成厚度为3
‑
5mm的保温层。横浇道粘接后，在内角充填树脂砂。在耐磨层白模块外角部粘接扁通道和积液白模块。
[0006]3）浇注：高铬铸铁金属液浇注温度的过热度不低于300℃；高铬铸铁金属液自横浇道、内浇道、锥台孔进入耐磨层白模块型腔中，再由扁通道流入积液白模块的型腔中。
[0007]4）开箱清理：采用冷加工的方法去除翼边、内浇道和扁通道。
[0008]本专利技术产生的有益效果是：采用本方法生产的弯曲板状双金属耐磨件，消除了界面缝隙，高铬铸铁与低碳钢基层全部冶金结合，高铬铸铁耐磨层得到了低碳钢基层的承载和保护，提高了弯曲板状双金属耐磨件的使用寿命。
附图说明
[0009]图1为犁腿双金属耐磨件示意图；图2为装载斗双金属耐磨件示意图；图3为双金属机械连接示意图；图4为实施例1固液复合造型示意图；图5为图4的A
‑
A截面示意图；图6为实施例2固液复合造型示意图；其中：1
‑
基层、2
‑
耐磨层、3
‑
界面、4
‑
锥形块、5
‑
耐磨层白模块、6
‑
翼边、7
‑
锥台孔、8
‑
内浇道、9
‑
树脂砂、10
‑
保温涂层、11
‑
扁通道、12
‑
积液白模块、13
‑
横浇道。
具体实施方式
[0010]实施例1：犁腿双金属耐磨件。
[0011]附图4为本实施例犁腿双金属耐磨件固液复合造型示意图，附图5为附图4的A
‑
A截面示意图。采用消失模铸造，横浇道13、内浇道8、锥台孔7、耐磨层白模块5、扁通道11和积液白模块12全部采用消失模白模块制作，并粘接。高铬铸铁金属液自横浇道13、内浇道8、锥台孔7进入耐磨层型腔中，再由扁通道11流入积液白模块12的型腔中。为避免犁腿双金属耐磨件内角加砂困难，在造型前，预先充填溃散性良好的树脂砂9。
[0012]犁腿双金属耐磨件固液复合铸造方法如下：1）基层处理。基层1由低碳钢板弯曲直角而成，低碳钢基层1按照图纸尺寸要求加工，在附图4所示基层左右两端的端部（即基层弯曲两端的端部）加工锥台孔7，该锥台孔7如附图5所示均布多个。所述锥台孔7的面积总和大于横浇道13的截面积，每个锥台孔7的面积小于与其连接的内浇道8的截面积。低碳钢基层1抛丸处理或抛光处理，重点是将低碳钢基层界面3的锈层和污油清理干净，然后放入180
‑
250℃的加热炉中加热约1
‑
2min，取出在界面上均匀布撒硼酸粉，或快速插入硼酸粉中取出，加热的低碳钢基层将硼酸粉熔化，在界面上形成一薄层硼酸层，硼酸层厚度0.1
‑
0.3mm。该硼酸层作用有两个，一是隔绝空气，防止界面氧化生锈，保持界面纯净，为固液结合打下基础。二是增加双金属的浸润程度，提高双金属的结合力，有利于固液复合的冶金结合。
[0013]2）造型。界面上形成硼酸层的低碳钢基层1冷却后，与耐磨层白模块5、内浇道8和翼边6装配。翼边6设计在基层1的四周边部，如附图4和附图5所示，厚度2
‑
4mm。涂刷保温涂料，烘干后形成保温层10，厚度控制在3
‑
5mm。内浇道8与横浇道13粘接，在内角充填树脂砂9。由于本实施例高铬铸铁金属液浇注量较少，需要一箱多件造型浇注。附图4为本实施例的单件造型示意图，振动造型加砂接近顶部时，粘接扁通道11和积液白模块12，继续加砂振动造型至工艺要求。
[0014]保温涂料采用硅藻土涂料，由于硅藻土为多孔性，传热系数低，具有良好的保温效果。但硅藻土也具有吸水性，要求尽量缩短造型和等待浇注时间。
[0015]3）浇注。高铬铸铁金属液浇注温度的过热度不低于300℃。高铬铸铁金属液自横浇道13、内浇道8、锥台孔7进入耐磨层白模块5型腔中，再由扁通道11流入积液白模块12的型腔中。这样，流经耐磨层白模块5型腔的高温金属液可充分加热低碳钢基层1和保温层10，使得固液复合更充分，结合力更牢靠，从而获得完全的冶金结合。
[0016]本浇注系统为开放式，为保证高铬铸铁金属液从锥台孔7的平稳充型，不宜采用高真空度或透气性好的涂层，故选择保温层10的厚度为3
‑
5mm，保温层厚度增加，一可以削弱保温层的透气性，二可以获得良好的保温效果。若涂层厚度超过5mm，则需要增加涂料刷涂遍数和烘干时间，增加工序成本。
[0017]因硼酸的沸点约300℃，高铬铸铁金属液充型过程中，在白模块气化的同时，硼酸层蒸发，纯净的界面与高温金属液充分接触，产生冶金结合。
[0018]浇注的翼边6在后续的清理工序中处理掉，该翼边的作用有两个，一是前端加热基层的低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弯曲板状双金属耐磨件固液复合铸造方法，固体为低碳钢板基层（1），液体为高铬铸铁金属液，包括如下步骤：1）基层处理：在基层（1）弯曲两端的端部加工锥台孔（7），所述锥台孔（7）的面积总和大于横浇道的截面积；将基层的界面（3）清理干净，放入180
‑
250℃的加热炉中加热，取出在界面（3）上均匀布撒硼酸粉，或快速插入硼酸粉中取出，界面（3）上硼酸粉熔化，形成硼酸层；2）造型：将步骤1）处理后的基层（1）与耐磨层白模块（5）、内浇道（8）和翼边（6）装配；所述翼边（6）设计在所述基层（1）四周边部；所述内浇道（8）与步骤1）所述锥台孔（7）白模块粘接；涂刷保温涂料，烘干后形成保温层（10）；横浇道粘接后，在内角充填树脂砂（9）；所述耐磨层白模块（5）外角部粘接扁通道（11）和积液白模块（12）；3）浇注：高铬铸铁金属液浇注温度的过热度不低于300℃；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢振国，邢万里，常连波，符寒光，白华斌，魏儒赞，申海斌，李洪义，梁顺星，
申请(专利权)人：邯郸慧桥复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：