一种可焊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可焊双金属耐磨件固液复合铸造方法，本方法适用于条状低碳钢板和高铬铸铁双金属耐磨件复合，包括如下步骤：1）低碳钢板上加工内浇道锥台孔，内浇道面积大于横浇道面积；低碳钢板上表面为硼酸层，下表面为涂料层。2）将低碳钢板放置在横浇道上，上方采用保温层形成高铬铸铁型腔；在高铬铸铁型腔底部、低碳钢板的四周，设计有翼边腔；高铬铸铁型腔顶部，连接有扁通道和泡沫块；该泡沫块可形成高铬铸铁单金属铸件。3）浇注。4）开箱清理。本方法生产的可焊双金属耐磨件产生冶金结合，消除了外表面双金属交界面的缝隙，提高了双金属耐磨件的使用寿命。耐磨件的使用寿命。耐磨件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种可焊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复合铸造，具体涉及一种可焊双金属固液复合的铸造方法，特别适用于条状双金属耐磨件的铸造。

技术介绍

[0002]申请人申请的技术专利2018206328085公开了一种双金属耐磨块，该双金属耐磨块由焊接性能良好的低碳钢和耐磨性良好的高铬铸铁固液复合而成，用于耐磨管道耐磨层的修补。单块耐磨块尺寸为20
×
50
×
50mm，质量约400g，四块连接也只有不足1.6kg，由于金属液相对较少，金属液冷却速度较快，该耐磨块从外表面上看，在双金属交界面存在未结合的缝隙，该缝隙会成为以后的裂纹源，使得内部结合的双金属在结合面分开，依靠高铬铸铁向下的凸块与低碳钢锥台孔的配合固定，高铬铸铁失去了低碳钢的保护，在冲击性工况下，高铬铸铁块易碎裂剥离，严重影响了耐磨块的使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：提供一种条状可焊双金属耐磨件固液复合的铸造方法，使得固液冶金结合，复合牢固，消除外表面双金属交界面的缝隙。
[0004]本专利技术采取的技术方案是：本方案适用于条状低碳钢板和高铬铸铁双金属耐磨件的复合，固体为低碳钢板，液体为高铬铸铁金属液，包括如下步骤：1）低碳钢板处理：在低碳钢板上均布加工作为内浇道的下大上小锥台孔，所述内浇道的面积总和大于横浇道截面积；清理低碳钢板上表面的锈层和污油，均匀布撒硼酸粉，放入180
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250℃的加热炉中，将硼酸粉熔化，冷却后形成0.2
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0.5mm硼酸层；在低碳钢板的下表面刷涂耐火涂料，形成不小于4mm的涂料层；低碳钢板四周侧面保持金属表面，或刷涂料。2）造型：将步骤1）处理后的低碳钢板放置在横浇道上，横浇道与低碳钢板之间由涂料层隔开，所述低碳钢板上方采用的保温层形成高铬铸铁型腔；保温层为2
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5mm醇基硅藻土涂料层，或者是多孔性成型耐火材料；所述高铬铸铁型腔底部、低碳钢板的四周，设计有2
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4mm翼边腔；所述高铬铸铁型腔顶部，设计有扁通道，所述扁通道连接泡沫块；该泡沫块可形成高铬铸铁单金属铸件。所述翼边腔与横浇道连通的位置安放砂芯。3）浇注：高铬铸铁金属液自低碳钢板的锥台孔内浇道由下而上开放式平稳流入高铬铸铁型腔中，底部低温金属液流入翼边腔形成翼边，上部低温金属液经扁通道流入泡沫块中，形成单金属高铬铸铁铸件或回炉料。4）开箱清理：清理掉翼边。
[0005]本专利技术产生的有益效果是：可焊耐磨件双金属复合产生冶金结合，消除了外表面双金属交界面的缝隙，提高了双金属耐磨件的使用寿命。
附图说明
[0006]图1为实施例1固液复合造型示意图；图2为图1的A
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A截面示意图；图3为实施例2固液复合造型示意图；
图4为图3的B
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B截面示意图；其中：1
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横浇道、2
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内浇道、3
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低碳钢板、4
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高铬铸铁型腔、5
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硼酸层、6
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翼边腔、7
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扁通道、8
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泡沫块、9
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保温层、10
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型砂、11
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涂料层、12
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砂芯。
具体实施方式
[0007]本方法适用于条状的可焊双金属耐磨铸件的固液复合，下面分别采用双金属耐磨块和双金属耐磨条对本方法进行详细说明。
[0008]实施例1：双金属耐磨块。
[0009]附图1为本实施例双金属耐磨块固液复合造型示意图，附图2为附图1的A
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A截面示意图。将耐磨块高铬铸铁向下的凸块位置设计为内浇道2，内浇道2为下大上小的锥台孔。低碳钢板3的上表面涂覆一层硼酸层5，下表面为涂料层11。低碳钢板3放置在横浇道1的上面，在低碳钢板3上方采用保温层9形成高铬铸铁型腔4。在高铬铸铁型腔4底部、低碳钢板3的四周，设计有2
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4mm翼边腔6。在高铬铸铁型腔4顶部设计有扁通道7，扁通道7连接泡沫块8。
[0010]固液复合铸造方法如下：1）低碳钢板处理。按照图纸尺寸要求加工低碳钢板，低碳钢板的锥台孔内浇道均布，所述锥台孔尺寸下大上小，其面积总和大于横浇道的截面积。低碳钢板抛丸处理或抛光处理，将低碳钢板上表面（即与高铬铸铁的交界面）的锈层和污油清理干净，在上表面均匀布撒硼酸粉，放入180
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250℃的加热炉中，将硼酸粉熔化，冷却后形成一薄层硼酸层5，硼酸层5厚度0.2
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0.5mm。该硼酸层作用有两个，一是隔绝空气，防止上表面氧化生锈，保持上表面纯净，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，有利于固液复合的结合。在低碳钢板的下表面（即与横浇道金属液的接触面）刷涂耐火涂料，形成涂料层11，涂料层厚度不小于4mm，以满足冷加工去除横浇道预留的间隙。低碳钢板3四周侧面可保持金属表面，也可刷涂料。
[0011]2）造型。由于耐磨块浇注金属液很少，需要一箱多件造型浇注。附图1为耐磨块的造型示意图。处理后的低碳钢板3放置在横浇道1上，在翼边腔6与横浇道1联通的位置安放砂芯12，该砂芯12的作用有两个，一是分割翼边腔6与横浇道1，避免横浇道1中的金属液自翼边腔6进入高铬铸铁型腔4中，二是减小横浇道截面积，使得充型金属液开放式充型，这样金属液流动平稳，不产生紊流。保温层9采用醇基硅藻土涂料，在模型上刷涂2
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4遍，厚度控制在2
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5mm。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，在合箱前，用酒精烘烤器烘烤，使硅藻土涂料中的自由水蒸发。保温层9也可以采用其它已经成型的多孔性耐火材料，这样有利于快速造型。
[0012]上箱造型时，由于扁通道7和泡沫块8处没有分型面，采用型砂10内埋EPS的方式造型。泡沫块8可采用高铬铸铁篦条泡沫块，这样，可以在浇注固液复合耐磨块的同时，浇注篦条产品，提高金属利用率。因篦条重量为5
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10kg，远超过耐磨块高铬铸铁金属液的浇注重量，这样，流经耐磨块型腔的高温金属液可充分加热低碳钢板和保温层，使得固液复合更充分，结合力更牢靠。
[0013]3）浇注。高铬铸铁金属液浇注温度的过热度不低于300℃。流入横浇道1中的金属液先辐射烘烤低碳钢板3，高铬铸铁金属液自低碳钢板3的锥台孔内浇道2由下而上平稳流入高铬铸铁型腔4中，当高铬铸铁金属液从内浇道2流过时，金属液接触加热低碳钢板3。因
硼酸的沸点约300℃，当高铬铸铁金属液流过低碳钢板3上表面时，硼酸层5已经蒸发，底部的低温金属液流入低碳钢板3四周的翼边腔6。此时，上表面的金属液辐射加热保温层9。由于金属液为平稳的层状流动，高铬铸铁型腔4上表面的低温金属液从扁通道7流入泡沫块8的型腔中，浇注完成。
[0014本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可焊双金属耐磨件固液复合铸造方法，用于低碳钢板和高铬铸铁条状耐磨件的复合，固体为低碳钢板，液体为高铬铸铁金属液，包括如下步骤：1）低碳钢板处理：在低碳钢板（3）上均布加工有下大上小的锥台孔，所述锥台孔为内浇道（2），所述内浇道（2）的面积总和大于横浇道（1）截面积；清理低碳钢板上表面的锈层和污油，均匀布撒硼酸粉，放入180
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250℃的加热炉中，将硼酸粉熔化，冷却后形成硼酸层（5）；在低碳钢板（3）的下表面刷涂耐火涂料，形成涂料层（11）；2）造型：将步骤1）处理后的低碳钢板（3）放置在横浇道（1）上，所述横浇道（1）与低碳钢板（3）由涂料层（11）隔开；所述低碳钢板（3）上方采用保温层（9）形成高铬铸铁型腔（4）；所述高铬铸铁型腔（4）底部、低碳钢板（3）的四周，设计有2
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4mm翼边腔（6）；所述高铬铸铁型腔（4）顶部，设计有扁通道（7），所述扁通道（7）连接泡沫块（8）；所述翼边腔（6）与横浇道（1）连通的位置安放砂芯（12）；3）浇注：高铬铸铁金属液...

【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：