双金属复合锤头的消失模铸造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种双金属复合锤头的消失模铸造工艺，用消失模铸造的方法，将头部的高铬铸铁（液体）和柄部的碳钢（固体）有效地结合为双金属复合锤头；双金属复合铸造的液体金属体积与固体金属体积比为5:1，两种金属的结合形式为机械结合；当体积比为8:1，结合牢固形成良好结合；当体积比为10:1，属于冶金结合，结合面极其牢固；两种金属体积比为8.7：l，符合结合牢固的要求；其有益效果在于：工艺技术简单、生产成本低、成品率高，具有明显的经济效益和推广价值。

【技术实现步骤摘要】

   本专利技术属于合金铸铁铸造
，具体涉及一种双金属复合锤头的消失模铸造工艺。 
技术介绍
承接生产的碎石机锤头，原材质为高锰钢，截面厚度最大尺寸为130 mm，质量为82 kg，采用砂型铸造工艺。利用高锰钢受冲击载荷作用下发生加工硬化的特点来提高耐磨性，但耐磨性远不能满足高效低耗的现代化生产需要。原因是锤头在服役过程中所受冲击不大，高锰钢硬化效果不明显，耐磨性差幢。针对锤头使用寿命矩而频繁停机更换、设备运转率低的缺点，用高铬铸铁一碳钢复合锤头取代高锰钢锤头。由于消失模铸造具有无分型面、无砂芯、无型砂粘结剂，操作工艺简单，铸件生产成本低等特点；所以，采用消失模铸造工艺生产双金属复合锤头，并研究了双金属复合锤头的生产工艺技术。 
技术实现思路
为了克服现有
存在的上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种双金属复合锤头的消失模铸造工艺。用消失模铸造的方法，将头部的高铬铸铁（液体）和柄部的碳钢（固体）有效地结合为双金属复合锤头。双金属复合铸造的液体金属体积与固体金属体积比为5:1，两种金属的结合形式为机械结合；当体积比为8:1，结合牢固形成良好结合；当体积比为10:1，属于冶金结合，结合面极其牢固。两种金属体积比为8.7：l，符合结合牢固的要求。本专利技术提供的双金属复合锤头的消失模铸造工艺，其有益效果在于：双金属复合锤头的液态一固杰体积比为8:1时，两种金属结合面结合能力强，不会发生裂纹、断裂现象。使用后期磨损截面显示出良好的结合状况。采用高铬铸铁和中碳钢复合铸造的锤头，使用寿命是高锰钢锤头的3-4倍，性价比具有一定的优势。用消失模铸造工艺生产双金属复合锤头，工艺技术简单、生产成本低、成品率高，具有明显的经济效益和推广价值。 具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术提供的双金属复合锤头的消失模铸造工艺，进行详细的说明。实施例一用消失模铸造的方法，将头部的高铬铸铁（液体）和柄部的碳钢（固体）有效地结合为双金属复合锤头。双金属复合铸造的液体金属体积与固体金属体积比为5:1，两种金属的结合形式为机械结合；当体积比为8:1，结合牢固形成良好结合；当体积比为10:1，属于冶金结合，结合面极其牢固。两种金属体积比为8.7：l，符合结合牢固的要求。泡沫塑料模样制作工艺头部和柄部的模型均采用聚苯乙烯泡沫塑料制作。确定泡沫塑料密度很重要，较高的密度增加模样的刚度，防止在刷涂料、组模和装箱填砂时模型发生变形，而过大的密度会增加气孔、夹渣等缺陷。经过试验确定泡沫塑料密度为0.018~0.020 。头部和柄部模型铸造缩率均为2.0%。用电阻丝切割机切割泡沫塑料模型。用泡沫专用胶粘结模型，尽量减少用胶量以防止产生过多的气体和残渣。柄部模型复合部位打磨成圆角过渡，以防铸件产生裂纹。涂料及涂敷工艺涂料的耐火骨料为53 my的石英粉，粘结剂采用白乳胶，悬浮剂为纤维素，溶剂为水。将这些物料按一定比例加入球磨搅拌机内搅拌4h出料。每层涂料经55-58℃烘干后再刷一层厚为1-2 mm的涂料。模型装箱和紧实为提高双金属结合面的质量，先铸成的柄部铸件，外表应无氧化皮、铁锈、油污和砂粒。结合面不许有尖角存在，防止产生应力而出现裂纹缺陷。将清理好的柄部铸件插入头部模型的预留孔内，复验锤头旋转部位尺寸应符合222 mm，结浇、冒口。然后用白乳胶和纸质材料封堵缝隙，涂刷涂料。将组装好的锤头模型放入烘烤房烘干。壁抽气式砂箱尺寸为2100 mm x l100 mm x 800mm，型砂使用850一425 my石英砂，砂箱底部铺放200 mm厚的干砂，经振动紧实后，再放入组装好的锤头模型，竖立放置。锤头模型间的吃砂量为120 mm．一箱组装6件。冒口顶部吃砂量大于100mm，型砂振动l min。在覆盖密封塑料薄膜的上面，铺敷厚为100 mm的干砂，以防浇注时飞溅的铁液烧破塑料薄膜泄压。浇注工艺头部材料在1.0 t中频炉内熔炼，高铬铸铁铁液出炉温度为1480~1500℃，浇注温度为l400~1420℃。采用1.0 t底注包浇注，一包铁液浇注两个砂箱铸件。浇注时，负压控制在0.04~0.05 MPa。开始浇注速度不宜太快，避免铁液反喷，中间应加大浇注速度，保持浇口杯中存在一定量的铁液，当铁液上升到冒口部位时，则降低浇注速度以便补缩。浇注结束后，维持0.03MPa负压35 min，然后关闭真空泵。铸件在砂箱内保温8h后出箱。浇冒口的清除采用锤击方式去除铸件的浇冒口，冒口根部的多余量用臂式砂轮机磨除，打磨时用力不宜过大，使铸件磨面发生微裂纹。热处理工艺锤头的淬火、回火工艺。锤头淬火冷却后，应在4-8h内进行回火处理，冬季气温低应在4h之内进行回火处理，以防铸件发生裂纹缺陷。经检测，热处理后的锤头头部（工作部位）硬度为58-62HRC。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双金属复合锤头的消失模铸造工艺，其特征在于：用消失模铸造的方法，将头部的液体高铬铸铁和柄部的固体碳钢有效地结合为双金属复合锤头；双金属复合铸造的液体金属体积与固体金属体积比为8.7﹕l；具体步骤如下：（一）泡沫塑料模样制作，头部和柄部的模型均采用聚苯乙烯泡沫塑料制作，泡沫塑料密度为0.018~0.020 ，头部和柄部模型铸造缩率均为2.0%，用电阻丝切割机切割泡沫塑料模型；（二）涂料及涂敷，涂料的耐火骨料为53 my的石英粉，粘结剂采用白乳胶，悬浮剂为纤维素，溶剂为水，将这些物料按一定比例加入球磨搅拌机内搅拌4h出料，每层涂料经55‑58℃烘干后再刷一层厚为1‑2 mm的涂料；（三）模型装箱和紧实，将清理好的柄部铸件插入头部模型的预留孔内，结浇、冒口，然后用白乳胶和纸质材料封堵缝隙，涂刷涂料，将组装好的锤头模型放入烘烤房烘干；（四）浇注工艺，头部材料在1.0 t中频炉内熔炼，高铬铸铁铁液出炉温度为1480~1500℃，浇注温度为l400~1420℃，浇注时，负压控制在0.04~0.05 MPa。

【技术特征摘要】
1.一种双金属复合锤头的消失模铸造工艺，其特征在于：用消失模铸造的方法，将头部的液体高铬铸铁和柄部的固体碳钢有效地结合为双金属复合锤头；双金属复合铸造的液体金属体积与固体金属体积比为8.7﹕l；具体步骤如下：（一）泡沫塑料模样制作，头部和柄部的模型均采用聚苯乙烯泡沫塑料制作，泡沫塑料密度为0.018~0.020 ，头部和柄部模型铸造缩率均为2.0%，用电阻丝切割机切割泡沫塑料模型；（二）涂料及涂敷，涂料的耐火骨料为53 my的石英粉，粘结剂采用白乳胶，悬浮剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘升迁，
申请(专利权)人：青岛天恒机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37