一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿及其制造方法技术

一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿及其制造方法，属于轮斗挖掘机斗齿制造技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿及其制造方法


[0001]本专利技术属于轮斗挖掘机斗齿制造

,
特别涉及一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿及其制造方法
。

技术介绍

[0002]斗齿是轮斗挖掘机挖掘物料的重要功能部件，同时斗齿也是消耗件
、
易损件
。
剥离轮斗挖掘机工作时挖掘的物料通常含有大量砂粒，砂粒硬度可达
70HRC
，斗齿的磨损非常严重，一般斗齿的寿命仅为
10
天左右
。
轮斗挖掘机同时装有近
200
个斗齿，每次更换工作量巨大且成本高昂，斗齿磨损后还会增大能耗
、
降低效率，故有必要通过优化斗齿材质及制造工艺来提升其耐磨性
。
[0003]目前普通挖掘机斗齿广泛应用的材料为高锰钢，在斗齿受到冲击时会产生加工硬化现象，从而提高斗齿的耐磨性，但是高锰钢并不适合挖掘松散且含砂粒的物料，所以不适合作为剥离轮斗挖掘机的斗齿材料
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿及其制造工艺
。
[0005]专利技术所采用的技术方案是：一种剥离轮斗挖掘机用耐磨斗齿，其技术要点是，包括含钛低碳合金钢基体和碳化钨（
WC
）堆焊层，所述含钛低碳合金钢基体包括以下百分含量组分：
C 0.18
‑
0.23%、Si 0.75
>‑
1%、Cr 1.5
‑
2%、Mn 0.85
‑
1.1%、Mo 0.3
‑
0.5%、Ti 0.1
‑
0.2%、Ni 0.7
‑
1%、S ≤0.01%、P ≤0.02%
，其余为
Fe
和不可避免的杂质
。
[0006]一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿的制造方法，其技术要点是，包括以下步骤：步骤1）按斗齿元素含量配比取原料在电炉中熔融，获得铁水；步骤2）进行脱
S、
脱
P
及除
C
，使这三种元素含量控制在要求范围内；步骤3）期间使钢液良好地沸腾，并在出钢后浇注前使用钢液在钢包中镇静5‑
10
分钟，去除夹杂物；步骤4）调节铁水温度至
1500
±
50℃
，浇注成型并开模取件；步骤5）将斗齿基体铸件进行淬火处理；步骤6）将斗齿基体铸件进行低温回火处理；步骤7）用含
WC
的药芯焊丝对斗齿工作区域进行堆焊
。
[0007]上述方案中，步骤4）中待斗齿铸件温度下降至
600
±
50℃
时开模取件
。
[0008]上述方案中，步骤5）中淬火处理过程为：将斗齿基体铸件加温至
1100
‑
1150℃
并保温
1.4
‑
1.6
小时，然后用低于
28℃
的清水进行淬冷，水流速度需大于
0.7m/s
，待斗齿基体铸件温度将至
300
‑
328℃
时，将铸件转移至常温的油浴中冷却至常温
。
[0009]上述方案中，步骤6）中低温回火处理过程为：将冷却至常温的斗齿基体铸件以
5℃/min
的速度加温至
200
‑
240℃
，保温1‑
1.5
小时，空冷至
100
‑
110℃。
[0010]本专利技术的有益效果是：该剥离轮斗挖掘机用耐磨斗齿，包括含钛低碳合金钢基体和碳化钨（
WC
）堆焊层
。
其生产工艺中淬火采用水冷
+
油冷的方式可以有效减少淬火过程中斗齿基体开裂，之后在进行低温回火，消除内应力的同时保证斗齿的较高的硬度；该生产工艺连续性好，可避免堆焊时二次加热带来的硬度降低及成本增加
。
本专利技术堆焊层与基体结合牢固，抗剥落性强
。
本专利技术材料在经过以上生产工艺后制成的斗齿具有优异的耐磨性，在轮斗挖掘机剥离工况下使用寿命长
。
实施方式
[0011]使本专利技术的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明
。
实施例1
[0012]本实施例采用的一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿，包括低碳合金钢基体
。
低碳合金钢基体包括以下百分含量组分：
C 0.18%、Si 0.85%、Cr 1.6%、Mn 0.9%、Mo 0.35%、Ti 0.12%、Ni 0.8%、S ≤0.01%、P ≤0.02%、
其余为
Fe
和不可避免的杂质
。
本实施例的含钛耐磨斗齿的生产工艺过程包括以下步骤：1）按斗齿元素含量配比取原料在电炉中熔融，获得铁水；2）进行脱
S、
脱
P
及除
C
，使这三种元素含量控制在要求范围内；3）期间使钢液良好地沸腾，在出钢后浇注前使用钢液在钢包中镇静7分钟，去除夹杂物；4）调节铁水温度至
1480℃
，浇注成型，待斗齿铸件温度下降至
570℃
时开模取件；5）将斗齿基体铸件加温至
1110℃
并保温
1.5
小时，然后用低于
28℃
的清水进行淬冷，水流速度需大于
0.7m/s
，待斗齿基体铸件温度将至
320℃
时，将铸件转移至常温的油浴中冷却至常温；6）将斗齿基体铸件以
5℃/min
的速度加温至
200℃
，保温1小时，空冷至
100℃
；7）步骤6后立即用含
WC
的药芯焊丝对斗齿工作区域进行堆焊，即获得剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿
。
[0013]本实施例采用的生产工艺中淬火采用水冷
+
油冷的方式可以有效减少淬火过程中斗齿基体开裂，之后在进行低温回火，消除内应力的同时保证斗齿的较高的硬度；该生产工艺连续性好，可避免堆焊时二次加热带来的硬度降低及成本增加
。
经过对本专利技术含钛低碳合金钢斗齿样品的测试，基体芯部及表面平均硬度可达
48HRC、
抗拉强度
≥1500MPa、
常温冲击性能
≥20J/cm2
，堆焊层硬度
≥63HRC
，且堆焊层与基体结合牢固，抗剥落性强，经斗齿工业验证试验，未有堆焊层剥落的情况发生
。
本专利技术材料在经过以上生产工艺后制成的斗齿具有优异的耐磨性，在轮斗挖掘机剥离工况下使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿，其特征在于
,
包括含钛低碳合金钢基体
、
碳化钨（
WC
）堆焊层，所述含钛低碳合金钢基体包括以下百分含量组分：
C 0.18
‑
0.23%、Si 0.75
‑
1%、Cr 1.5
‑
2%、Mn 0.85
‑
1.1%、Mo 0.3
‑
0.5%、Ti 0.1
‑
0.2%、Ni 0.7
‑
1%、S ≤0.01%、P ≤0.02%
，其余为
Fe
和不可避免的杂质
。2.
一种剥离轮斗挖掘机用含钛耐磨斗齿的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）按斗齿元素含量配比取原料在电炉中熔融，获得铁水；步骤2）进行脱
S、
脱
P
及除
C
，使这三种元素含量控制在要求范围内；步骤3）期间使钢液良好地沸腾，并在出钢后浇注前使用钢液在钢包中镇静5‑
10
分钟，去除夹杂物；步骤4）调节铁水温度至
1500
±
50℃
，浇注成型并开模取件；步骤5）将斗齿基体铸件进行淬火处理；步骤6）将...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙龙，宋波，苏振宁，胡建华，刘畅，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：