一种高性能采煤机滚筒用耐磨板的制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种高性能采煤机滚筒用耐磨板的制造工艺，包括如下操作步骤：S1、根据需求切割钢板；S2、根据需求将切割好的钢板压制成型；S3、使用电脑模拟，在压制成型的钢板上优化出孔的布局；S4、根据得到的孔的布局，进行钻孔操作；S5、去除钎焊接触面上的氧化膜和油污；S6、在处理后的盲孔内放置处理后的柱状硬质合金、钎料以及钎剂；S7、将整个备钎焊的组合置于中频感应加热设备加热，得到耐磨板；S8、将钎焊好的耐磨板进行淬火；S9、将淬火后的耐磨板再次洗涤。本申请产品性能好而且制造过程中污染小、能适应不同形状的耐磨板制造技术，有效提高采煤机滚筒的使用寿命，降低采煤机滚筒的生产成本，同时减少环境污染。同时减少环境污染。同时减少环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能采煤机滚筒用耐磨板的制造工艺


[0001]本申请涉及耐磨板制造，具体地，涉及一种高性能采煤机滚筒用耐磨板的制造工艺。

技术介绍

[0002]在如今矿山行业提倡高产高效的背景下，要求采煤机滚筒具有更高的寿命。这就要求采煤机滚筒的耐磨材料具有更好的耐磨性。另外，对环保的要求越来越高，这又要求了耐磨材料生产过程中的污染尽可能小。
[0003]采煤机滚筒上使用最多的耐磨材料是耐磨板。作为耐磨板必须具有良好的可焊性，可以很容易地焊接到需要保护的部位；它还需要具有良好的耐磨性能，以保护滚筒的关键部位。
[0004]目前行业内广泛使用的采煤机滚筒耐磨板的制作方法主要有以下几种：
[0005]1、进口的的硬质合金耐磨板是用铸造的方法制造，是把硬质合金颗粒铸造到钢板里面。用这种方法制造出来的产品耐磨性能较好，但是铸造过程中污染大，而且不容易制造非规则形状的耐磨板。
[0006]2、国产的复合板耐磨板是用熔覆或者堆焊的方法制造，然而用熔覆或者堆焊的方法制造的产品耐磨性能不足，而且制造过程中污染也不小。
[0007]因此，亟需开发出一种产品性能好、制造过程中污染小、能适应不同形状的耐磨板制造技术，帮助实现可持续地提高滚筒耐磨性能、替代进口、降低成本的目的。

技术实现思路

[0008]本申请解决
技术介绍
中提出的技术问题，提供一种产品性能好而且制造过程中污染小、能适应不同形状的耐磨板制造技术，有效提高采煤机滚筒的使用寿命，替代进口以降低采煤机滚筒的生产成本，降低对国外此类产品的依赖的同时减少环境污染。
[0009]为解决上述技术问题，本申请提供的技术方案为：一种高性能采煤机滚筒用耐磨板的制造工艺，包括如下操作步骤：
[0010]S1、根据需求切割钢板：
[0011]根据采煤机滚筒上所需要保护部位的平面展开尺寸，使用切割机将钢板切割为相对应的尺寸；
[0012]S2、根据需求将步骤S1中切割好的钢板压制成型；
[0013]S3、使用电脑模拟，在步骤S2中压制成型的钢板上优化出孔的布局：
[0014]利用三维扫描技术或者三维建模软件将步骤S2中压制成型的钢板建立成三维模型，然后传输到有限元分析软件中，使用电脑模拟实验进行在压制成型的钢板上优化出预设的硬质合金之间能够形成相互保护的分布位置以确定孔的布局；
[0015]S4、根据步骤S3中得到的孔的布局，进行钻孔操作：
[0016]根据柱状硬质合金的尺寸和钎焊焊料的参数确定孔的直径、深度和公差，并且使
用数控钻机在钢板表面根据优化出的孔的布局钻出规定参数的盲孔，钎焊接口装配间隙要求为：盲孔的直径比柱状硬质合金的直径大0.01～0.1mm；
[0017]S5、去除钎焊接触面上的氧化膜和油污：
[0018]采用化学清洗，包括使用酸或碱的稀水溶液，去除柱状硬质合金外表面和盲孔内壁上的氧化膜和油污；
[0019]S6、在步骤S5中处理后的盲孔内放置处理后的柱状硬质合金、钎料以及钎剂，做好备钎焊的组合：
[0020]依次将处理后的柱状硬质合金放入处理后的盲孔内，并在柱状硬质合金与对应的盲孔之间的间隙处放置钎料；添加钎剂，用于在钎焊时清除钎料和母材表面的氧化物；所述柱状硬质合金顶部采用半球形或者子弹头形状；所述柱状硬质合金采用直径为8
‑
12毫米的碳化钨硬质合金。
[0021]S7、将步骤S6中整个备钎焊的组合置于中频感应加热设备加热，得到耐磨板：
[0022]S8、将步骤S7中钎焊好的耐磨板进行淬火：
[0023]将刚钎焊好的耐磨板放入淬火池中，利用钎焊产生的余热把耐磨板热处理到一定的硬度；
[0024]S9、将步骤S8中淬火后的耐磨板再次洗涤，清洗方法为：
[0025](1)60
‑
80℃热水中浸泡10min，用毛刷清洗钎缝上的残渣，冷水冲洗后，在HNO
3 15％水溶液中浸泡约30min，再用冷水冲洗。
[0026](2)60
‑
80℃流动热水冲洗5
‑
10min放在65～75℃，CrO
3 2％，H3RO
4 5％水溶液中浸泡15min，再用冷水冲洗。
[0027]进一步的，所述步骤S1中，钢板采用15
‑
25毫米厚度的Q345低合金钢板，切割后使用打磨机清理切割边，去除毛刺、卷边。
[0028]进一步的，所述步骤S2中，若采煤机滚筒上所需要保护的部位为非规则形状，将压力机上的压制模具定制成所对应的形状，然后使用压力机将对应切割好的钢板压制成规定形状；若滚筒上所需保护的齿座外表面为圆锥形状，则将钢板切割成扇形，然后使用压力机将其压制成同样尺寸的圆锥形状；若采煤机滚筒上所需要保护的部位为平面或者近似于平面，则无需对步骤S1中切割好的钢板进行处理。
[0029]进一步的，所述步骤S3中，优化的原则是不能在煤和岩石流动的方向上形成没有硬质合金阻挡的通道。
[0030]进一步的，所述步骤S6中在放置钎料时，若步骤S2中的钢板为平面或者近似于平面，则直接将钎料置于柱状硬质合金与对应的盲孔之间的间隙中；若步骤S2中的钢板为非规则形状，则在柱状硬质合金外表面和盲孔内壁上涂上一层粘结剂，然后再将钎料置于柱状硬质合金与对应的盲孔之间的间隙中，所述钎料采用片状钎料或环状钎料。
[0031]进一步的，所述步骤S7中，将中频感应加热设备的加热温度调至到高于所加钎料熔点温度，并且低于柱状硬质合金与钢板的熔点温度，直至钎料全部熔化后停止加热，液态钎料与工件金属相互扩散溶解，冷凝后即形成钎焊接头；所述中频感应加热设备调至的加热温度略高于所加钎料熔点温度。
[0032]进一步的，在步骤S9中处理后的耐磨板的周围堆焊耐磨焊丝，用于对低合金钢板提供进一步的保护。
[0033]本申请具有如下优点：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0034]1、摒弃了传统的用堆焊、熔覆或铸造来制造耐磨板的方法，采用钎焊的方式，好处是更高效、更环保；
[0035]2、与过盈配合固定硬质合金的方式比较，采用钎焊的方式，即使载体被磨掉一定的厚度以后，钎焊焊料依然可以在硬质合金与载体之间保持足够的连接强度，硬质合金不会被拔出来或者掰掉，这样就有了更长的寿命；
[0036]3、利用钎焊的余热可以把耐磨材料的载体热处理到一定的硬度，使得载体更耐磨；
[0037]4、采用钴含量12％左右的，例如YG12国产硬质合金，最大限度平衡了抗冲击性能和耐磨性能；
[0038]5、合金形状采用顶部为球形或者子弹头形状的圆柱状,使得耐磨板表面与煤炭或者岩石之间由完全的滑动摩擦变成部分的滚动摩擦，极大地提高硬质合金的寿命，而且这种合金是国内大量生产的品种，物美价廉；
[0039]6、耐磨材料的载体采用低合金钢钢板，具有极好的可焊性、成本可控。而且因为低合金钢钢板容易产生塑性变形的特性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能采煤机滚筒用耐磨板的制造工艺，其特征在于，包括如下操作步骤：S1、根据需求切割钢板：根据采煤机滚筒上所需要保护部位的平面展开尺寸，使用切割机将钢板切割为相对应的尺寸；S2、根据需求将步骤S1中切割好的钢板压制成型；S3、使用电脑模拟，在步骤S2中压制成型的钢板上优化出孔的布局：利用三维扫描技术或者三维建模软件将步骤S2中压制成型的钢板建立成三维模型，然后传输到有限元分析软件中，使用电脑模拟实验进行在压制成型的钢板上优化出预设的硬质合金之间能够形成相互保护的分布位置以确定孔的布局；S4、根据步骤S3中得到的孔的布局，进行钻孔操作：根据柱状硬质合金的尺寸和钎焊焊料的参数确定孔的直径、深度和公差，并且使用数控钻机在钢板表面根据优化出的孔的布局钻出规定参数的盲孔，钎焊接口装配间隙要求为：盲孔的直径比柱状硬质合金的直径大0.01～0.1mm；S5、去除钎焊接触面上的氧化膜和油污：采用化学清洗，包括使用酸或碱的稀水溶液，去除柱状硬质合金外表面和盲孔内壁上的氧化膜和油污；S6、在步骤S5中处理后的盲孔内放置处理后的柱状硬质合金、钎料以及钎剂，做好备钎焊的组合：依次将处理后的柱状硬质合金放入处理后的盲孔内，并在柱状硬质合金与对应的盲孔之间的间隙处放置钎料；添加钎剂，用于在钎焊时清除钎料和母材表面的氧化物；所述柱状硬质合金顶部采用半球形或者子弹头形状；所述柱状硬质合金采用直径为8
‑
12毫米的碳化钨硬质合金；S7、将步骤S6中整个备钎焊的组合置于中频感应加热设备加热，得到耐磨板：S8、将步骤S7中钎焊好的耐磨板进行淬火：将刚钎焊好的耐磨板放入淬火池中，利用钎焊产生的余热把耐磨板热处理到一定的硬度；S9、将步骤S8中淬火后的耐磨板再次洗涤，清洗方法为：(1)60～80℃热水中浸泡10min，用毛刷清洗钎缝上的残渣，冷水冲洗后，在HNO
3 15％水溶液中浸泡约30min，再用冷水冲洗；(2)60
‑
80℃流动热水冲洗5
‑
10min放在65～75℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝山林，左辉，耿广佩，刘义，
申请(专利权)人：徐州中矿汇弘矿山设备有限公司，
类型：发明
国别省市：