專利名稱：破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法
技術領域：
本發明屬于巖石加工機械配件技術領域，具體涉及一種破碎機雙金屬復合型錘頭
的制作方法。
背景技術：
我國幅員遼闊、礦產豐富，隨著我國礦山開采業的迅猛發展，對礦山機械設備的效 率和壽命的要求越來越高。大多數情況下，礦山開采工礦條件十分惡劣，特別是金屬礦產， 礦石硬度高、酸堿等腐蝕性強，對礦山設備的磨損嚴重。破碎礦石是選礦的第一步，幾乎所 有的礦石都必須經過破碎。 錘頭是反擊式破碎機中破碎礦石的主要部件，該部件在使用中錘柄不斷承受交變 的彎曲應力和沖擊力，而錘頭部位則主要承受較強的沖擊力和摩擦力。目前，在反擊式破碎 機上所使用的錘頭大多為高錳鋼材質，因為高錳鋼具有較好的耐磨性和較強的韌性，盡管 如此，高錳鋼錘頭一般只能連續使用3-5天(約40小時)左右，其主要的破壞形式是錘頭 自身破碎、脫落甚至斷裂。
發明內容
本發明的目的是提供一種破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法，利用該方法制得
的錘頭解決了現有技術中存在的錘頭易磨損、易破碎、使用壽命短的問題。 本發明所采用的技術方案是，一種破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法，制作出
破碎機雙金屬復合型錘頭的結構為包括相連接的錘柄和端頭，所述端頭內部設置有一對
耐磨塊，耐磨塊呈相對設置在端頭中軸線的兩側；耐磨塊的外表面與端頭緊密結合， 制作方法具體包括以下步驟 步驟l :熔煉含C量為2. 0-2. 2X，含Cr量為10. 0-13. 0% ，含Si量為0. 1-0. 5% ， 含Mo量為1. 0-1. 5 % ，含Cu量為0. 5-1. 0 % ，含S量小于0. 005 % ，含P量小于0. 005 %的
高鉻鑄鐵合金液，并將高鉻鑄鐵合金液澆鑄成耐磨塊毛坯；以上含量均為質量百分比；
步驟2 :將耐磨塊毛坯通過線切割加工成耐磨塊； 步驟3 :依照要制作的錘頭造型，制作錘頭蠟模，所述的錘頭蠟模包括相連接的錘 柄蠟模和端頭蠟模； 步驟4 :對錘頭蠟模通過脫脂、浸水玻璃(或硅溶膠等)粘結劑、掛砂、氨水硬化、 二次浸水玻璃(或硅溶膠等)粘結劑、掛砂、氨水硬化…如此反復掛砂，沙粒先細后粗約67 層，晾干后采用蒸汽脫蠟(此過程為普通精密鑄造中殼型制備工藝，該工藝為現有技術)制 備出錘頭蠟模殼型，然后將錘頭蠟模殼體加熱到IOO(TC，做好澆注準備；
步驟5 :熔煉含C量為0. 4-0. 6 %的鋼液； 步驟6 :先將兩個耐磨塊內置在端頭蠟模殼體內，兩個耐磨塊呈相對設置在端頭 蠟模中軸線兩側；再將鋼液澆灌到整個錘頭蠟模殼體內，控制澆注溫度為1700士5(TC，澆 注成型；澆注過程中過熱的鋼液從兩個耐磨塊表面流過，不斷加熱耐磨塊表面，使耐磨塊表面局部熔化，從而實現高鉻鑄鐵合金和冶金鋼的兩種合金的冶金結合；
步驟7 :待鋼液凝固冷卻，脫殼，即制得雙金屬復合型錘頭。 其特點進一步在于，切割后的耐磨塊包括前表面、與前表面對應的后表面和四個
側面，其中朝向端頭蠟模中軸線的側面上切割有一自上而下貫通的燕尾形凹槽。 其中，凹槽的凹槽底面與朝向端頭蠟模中軸線的側面平行。 其中，凹槽的寬度自上而下逐漸變大。 其中，耐磨塊朝向端頭中軸線的側面為斜面或垂直平面。 本發明的有益效果是，在錘柄端頭內部設置一對高硬度材料作成的耐磨塊來作為 錘頭的打擊面來提高錘頭的耐磨性，耐磨塊的材質為鉻系耐磨鑄鐵，提高了錘頭的抵抗沖 擊能力。且制作工藝簡單，兩種冶金的結合部位不易斷裂和脫落，不易分離。在使用中錘頭 不脫落、不破碎，使用壽命達到普通高錳鋼錘頭的2. 5倍。
圖1是本發明實施例1和實施例2錘頭的結構示意圖； 圖2是本發明實施例1和實施例2耐磨塊的結構示意圖； 圖3是圖2的A向視圖； 圖4是圖2的B向視圖； 圖5是本發明實施例3錘頭的結構示意圖； 圖6是本發明實施例3耐磨塊的結構示意圖； 圖7是圖6的C向視圖； 圖8是本發明實施例4錘頭的結構示意圖； 圖9是本發明實施例4耐磨塊的結構示意圖； 圖10是圖9的D向視圖； 圖11是圖9的E向視圖。 圖中，l.錘柄，2.端頭，3.耐磨塊，4.凹槽，5.斜面，6.凹槽底面，7.垂直平面。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。
實施例1 —種破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法，包括以下操作步驟
步驟l :熔煉含C量為2.0%，含0量為12.0X，含Si量為0.2X，含Mo量為 1. 5 % ，含Cu量為1. 0 % ，含S量小于0. 005 % ，含P量小于0. 005 %的高鉻鑄鐵合金液，并將 高鉻鑄鐵合金液采用普通砂型鑄造方法澆鑄成耐磨塊3毛坯；以上含量均為質量百分比；
步驟2 :將耐磨塊3毛坯通過線切割加工成耐磨塊3 ;如圖2和圖3所示，加工后 的耐磨塊3包括前表面、與前表面對應的后表面和四個側面，其中一個側面為斜面5，斜面5 上切割有一 自上而下貫通的燕尾形凹槽4，凹槽4的凹槽底面6與斜面5平行，如圖4所示， 凹槽4的寬度自上而下逐漸變大； 步驟3 :依照要制作的錘頭造型，制作錘頭蠟模，所述的錘頭蠟模包括相連接的錘 柄1蠟模和端頭2蠟模；
步驟4 :對錘頭蠟模通過普通精密鑄造制殼工藝制備出錘頭蠟模殼體，然后將錘 頭蠟模殼體加熱到100(TC，做好澆注準備；
步驟5 :熔煉含C量為0. 4%的鋼液； 步驟6 :先將兩個耐磨塊3內置在端頭2蠟模殼體內，兩個耐磨塊3呈相對設置在 端頭2蠟模中軸線兩側，斜面5朝向端頭2蠟模中軸線的一側；再將鋼液澆灌到整個錘頭蠟 模殼體內，控制澆注溫度為165(TC，澆注成型；澆注過程中過熱的鋼液從兩個耐磨塊3表面 流過，不斷加熱耐磨塊3表面，使耐磨塊3表面局部熔化，從而實現高鉻鑄鐵合金和冶金鋼 的兩種合金的冶金結合； 步驟7 :待鋼液凝固冷卻，脫殼，即制得雙金屬復合型錘頭。 通過上述制作方法制作出的復合型錘頭，如圖1所示，該錘頭包括相連接的錘柄1 和端頭2，端頭2內部設置有一對耐磨塊3，耐磨塊3呈相對設置在端頭2中軸線的兩側，耐 磨塊3設置的位置為端頭2最易磨損和斷裂的部位；耐磨塊3的外表面與端頭2緊密結合， 使得端頭2具有較強的耐沖擊性和耐磨性。如圖2和圖3所示，耐磨塊3的形狀近似于直 角梯形，包括前表面、與前表面對應的后表面和四個側面，其中朝向端頭2中軸線的側面為 斜面5，斜面5上切割有一 自上而下貫通的燕尾形凹槽4，凹槽4的凹槽底面6與斜面5平 行；如圖4所示，凹槽4的寬度自上而下逐漸變大。耐磨塊燕尾形凹槽4的設置從結構上改 善了耐磨塊3與端頭2之間結合的受力狀況，提高了合金鑄鋼和高鉻鑄鐵兩種冶金結合面 抵抗沖擊的能力，在工作中兩種冶金的結合處不易斷裂脫落，延長了錘頭的使用壽命。
實施例2 —種破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法，包括以下操作步驟
步驟l :熔煉含C量為2. 1%，含Cr量為10. 0 % ，含Si量為0. 5 % ，含Mo量為 1. 2 % ，含Cu量為0. 7 % ，含S量小于0. 005 % ，含P量小于0. 005 %的高鉻鑄鐵合金液，并將 高鉻鑄鐵合金液采用普通砂型鑄造方法澆鑄成耐磨塊3毛坯；以上含量均為質量百分比；
步驟2 :將耐磨塊3毛坯通過線切割加工成耐磨塊3 ;如圖2和圖3所示，加工后 的耐磨塊3包括前表面、與前表面對應的后表面和四個側面，其中一個側面為斜面5，斜面5 上切割有一 自上而下貫通的燕尾形凹槽4，凹槽4的凹槽底面6與斜面5平行，如圖4所示， 凹槽4的寬度自上而下逐漸變大； 步驟3 :依照要制作的錘頭造型，制作錘頭蠟模，所述的錘頭蠟模包括相連接的錘 柄1蠟模和端頭2蠟模； 步驟4 :對錘頭蠟模通過普通精密鑄造制殼工藝制備出錘頭蠟模殼體，然后將錘 頭蠟模殼體加熱到100(TC，做好澆注準備；
步驟5 :熔煉含C量為0. 45 %的鋼液； 步驟6 :先將兩個耐磨塊3內置在端頭2蠟模殼體內，兩個耐磨塊3呈相對設置在 端頭2蠟模中軸線兩側，斜面5朝向端頭2蠟模中軸線的一側；再將鋼液澆灌到整個錘頭蠟 模殼體內，控制澆注溫度為170(TC，澆注成型；澆注過程中過熱的鋼液從兩個耐磨塊3表面 流過，不斷加熱耐磨塊3表面，使耐磨塊3表面局部熔化，從而實現高鉻鑄鐵合金和冶金鋼 的兩種合金的冶金結合； 步驟7 :待鋼液凝固冷卻，脫殼，即制得雙金屬復合型錘頭。 通過上述制作方法制作出的復合型錘頭，如圖1所示，該錘頭包括相連接的錘柄1和端頭2，端頭2內部設置有一對耐磨塊3，耐磨塊3呈相對設置在端頭2中軸線的兩側，耐 磨塊3設置的位置為端頭2最易磨損和斷裂的部位；耐磨塊3的外表面與端頭2緊密結合， 使得端頭2具有較強的耐沖擊性和耐磨性。如圖2和圖3所示，耐磨塊3的形狀近似于直 角梯形，包括前表面、與前表面對應的后表面和四個側面，其中朝向端頭2中軸線的側面為 斜面5，斜面5上切割有一 自上而下貫通的燕尾形凹槽4，凹槽4的凹槽底面6與斜面5平 行；如圖4所示，凹槽4的寬度自上而下逐漸變大。耐磨塊燕尾形凹槽4的設置從結構上改 善了耐磨塊3與端頭2之間結合的受力狀況，提高了合金鑄鋼和高鉻鑄鐵兩種冶金結合面 抵抗沖擊的能力，在工作中兩種冶金的結合面不易斷裂脫落，延長了錘頭的使用壽命。
實施例3 —種破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法，包括以下操作步驟 步驟l :熔煉含C量為2. 2X，含Cr量為11. 0 %，含Si量為0. 1 %，含Mo量為
1. 0 % ，含Cu量為0. 8 % ，含S量小于0. 005 % ，含P量小于0. 005 %的高鉻鑄鐵合金液，并將
高鉻鑄鐵合金液采用普通砂型鑄造方法澆鑄成耐磨塊3毛坯；以上含量均為質量百分比； 步驟2 :將耐磨塊3毛坯通過線切割加工成耐磨塊3 ;如圖6和圖7所示，加工后的
耐磨塊3包括前表面、與前表面對應的后表面和四個側面，其中一個側面為斜面5 ; 步驟3 :依照要制作的錘頭造型，制作錘頭蠟模，所述的錘頭蠟模包括相連接的錘
柄1蠟模和端頭2蠟模； 步驟4 :對錘頭蠟模通過普通精密鑄造制殼工藝制備出錘頭蠟模殼體，然后將錘
頭蠟模殼體加熱到100(TC，做好澆注準備；
步驟5 :熔煉含C量為0. 5 %的鋼液； 步驟6 :先將兩個耐磨塊3內置在端頭2蠟模殼體內，兩個耐磨塊3呈相對設置在 端頭2蠟模中軸線兩側，斜面5朝向端頭2蠟模中軸線的一側；再將鋼液澆灌到整個錘頭蠟 模殼體內，控制澆注溫度為172(TC，澆注成型；澆注過程中過熱的鋼液從兩個耐磨塊3表面 流過，不斷加熱耐磨塊3表面，使耐磨塊3表面局部熔化，從而實現高鉻鑄鐵合金和冶金鋼 的兩種合金的冶金結合； 步驟7 :待鋼液凝固冷卻，脫殼，即可制得雙金屬復合型錘頭。 通過上述制作方法制作出的復合型錘頭，如圖5所示，該錘頭包括相連接的錘柄1 和端頭2，端頭2內部設置有一對耐磨塊3，耐磨塊3呈相對設置在端頭2中軸線的兩側，耐 磨塊3設置的位置為端頭2最易磨損和斷裂的部位；耐磨塊3的外表面與端頭2緊密結合， 使得端頭2具有較強的耐沖擊性和耐磨性。如圖6和圖7所示，耐磨塊3的形狀近似于直 角梯形，包括前表面、與前表面對應的后表面和四個側面，其中朝向端頭2中軸線的側面為 斜面5。 實施例4 —種破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法，包括以下操作步驟
步驟l :熔煉含C量為2. 18X，含Cr量為13. 0 %，含Si量為0. 3 %，含Mo量為 1. 4% ，含Cu量為0. 5% ，含S量小于0. 005% ，含P量小于0. 005%的高鉻鑄鐵合金液，并將 高鉻鑄鐵合金液采用普通砂型鑄造方法澆鑄成耐磨塊3毛坯；以上含量均為質量百分比；
步驟2 :將耐磨塊3毛坯通過線切割加工成耐磨塊3 ;如圖9和圖10所示，加工后 的耐磨塊3包括前表面、與前表面對應的后表面和四個側面，其中一個側面為垂直平面7，該垂直平面7上切割有一 自上而下貫通的燕尾形凹槽4，凹槽4的凹槽底面6與該垂直平面 7平行，如圖11所示，凹槽4的寬度自上而下逐漸變大； 步驟3 :依照要制作的錘頭造型，制作錘頭蠟模，所述的錘頭蠟模包括相連接的錘 柄1蠟模和端頭2蠟模； 步驟4 :對錘頭蠟模通過普通精密鑄造制殼工藝制備出錘頭蠟模殼體，然后將錘 頭蠟模殼體加熱到100(TC，做好澆注準備；
步驟5 :熔煉含C量為0. 6 %的鋼液； 步驟6 :先將兩個耐磨塊3內置在端頭蠟模殼體內，兩個耐磨塊3呈相對設置在端 頭2蠟模中軸線兩側，垂直面7朝向端頭2蠟模中軸線的一側；再將鋼液澆灌到整個錘頭蠟 模殼體內，控制澆注溫度為175(TC，澆注成型；澆注過程中過熱的鋼液從兩個耐磨塊表面 流過，不斷加熱耐磨塊表面，使耐磨塊表面局部熔化，從而實現高鉻鑄鐵合金和冶金鋼的兩 種合金冶金結合； 步驟7 :待鋼液凝固冷卻，脫殼，即可制得雙金屬復合型錘頭。 通過上述制作方法制作出的復合型錘頭，如圖8所示，該錘頭包括相連接的錘柄1 和端頭2，端頭2內部設置有一對耐磨塊3，耐磨塊3呈相對設置在端頭2中軸線的兩側，耐 磨塊3設置的位置為端頭2最易磨損和斷裂的部位；耐磨塊3的外表面與端頭2緊密結合， 使得端頭2具有較強的耐沖擊性和耐磨性。如圖9和圖10所示，耐磨塊3包括前表面、與 前表面對應的后表面和四個側面，其中朝向端頭2中軸線的側面為垂直平面7，該垂直平面 7上切割有一 自上而下貫通的燕尾形凹槽4，凹槽4的凹槽底面6與該垂直平面7平行；如 圖11所示，凹槽4的寬度自上而下逐漸變大。耐磨塊凹槽4的設置從結構上改善了耐磨塊 3與端頭2之間結合的受力狀況，提高了合金鑄鋼和高鉻鑄鐵兩種冶金結合面抵抗沖擊的 能力，在工作中兩種冶金的結合面不易斷裂脫落，延長了錘頭的使用壽命。
從受力形式來看，錘柄1由于不斷的承受交變的彎曲應力，因而需要較強的韌性， 所以錘柄1采用韌性較強的合金鋼；而端頭2主要承受摩擦力和沖擊力，所以在端頭2最 易磨損和斷裂的部位，在端頭2內置一對耐磨塊3來作為錘頭的打擊面，耐磨塊3采用抗沖 擊性和耐磨性較強的鉻系耐磨鑄鐵。鉻系耐磨鑄鐵在韌性較強的基體中鑲嵌硬質的M7C3型 碳化物，具有較強的耐沖擊性和優良的耐磨性，經有關試驗檢測，其耐磨性大約為高錳鋼的 3倍以上；本發明就是通過調整高鉻鑄鐵中各種元素的成分及含量來提高耐磨塊3的硬度， 硬度為HRC55-62，大大提高了錘頭的耐磨性。因此，采用合金鋼做錘柄1和端頭2，采用鉻 系耐磨鑄鐵做耐磨塊3，將耐磨塊3內置在端頭2最易磨損和斷裂部位，并使合金鑄鋼(錘 柄1和錘頭2)和鉻系耐磨鑄鐵(耐磨塊3)以冶金方式相結合，而非焊接或機械方式進行連 接，也解決了高鉻鑄鐵難以焊接的問題；結合處由于混熔兩種冶金，結合處不易斷裂脫落， 大幅度提高破碎機錘頭的使用壽命，從而提高設備使用壽命，降低錘頭更換頻率，提高破碎 機生產效率 利用本發明方法制作的破碎機錘頭可滿足①1000X 1200型等以下反擊式破碎機 使用性能要求，在使用中不脫落、不破碎，使用壽命達到普通高錳鋼錘頭的2. 5倍。
權利要求
破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法，其特征在于，破碎機雙金屬復合型錘頭的結構為包括相連接的錘柄(1)和端頭(2)，所述端頭(2)內部設置有一對耐磨塊(3)，耐磨塊(3)呈相對設置在端頭(2)中軸線的兩側；耐磨塊(3)的外表面與端頭(2)緊密結合，制作方法具體包括以下步驟步驟1熔煉含C量為2.0-2.2％，含Cr量為10.0-13.0％，含Si量為0.1-0.5％，含Mo量為1.0-1.5％，含Cu量為0.5-1.0％，含S量小于0.005％，含P量小于0.005％的高鉻鑄鐵合金液，并將高鉻鑄鐵合金液澆鑄成耐磨塊(3)毛坯；以上含量均為質量百分比；步驟2將耐磨塊(3)毛坯通過線切割加工成耐磨塊(3)；步驟3依照要制作的錘頭造型，制作錘頭蠟模，所述的錘頭蠟模包括相連接的錘柄(1)蠟模和端頭(2)蠟模；步驟4對錘頭蠟模通過普通精密鑄造制殼工藝制備出錘頭蠟模殼體，然后將錘頭蠟模殼體加熱到1000℃，做好澆注準備；步驟5熔煉含C量為0.4-0.6％的鋼液；步驟6先將兩個耐磨塊(3)內置在端頭(2)蠟模殼體內，兩個耐磨塊(3)呈相對設置在端頭(2)蠟模中軸線兩側；再將鋼液澆灌到整個錘頭蠟模殼體內，控制澆注溫度為1700±50℃，澆注成型；步驟7待鋼液凝固冷卻，脫殼，即制得雙金屬復合型錘頭。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述切割后的耐磨塊(3)包括前表面、與前表面對應的后表面和四個側面，其中朝向端頭(2)蠟模中軸線的側面上切割有一自上而 下貫通的燕尾形凹槽(4)。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述凹槽(4)的凹槽底面(6)與耐磨塊 (3)朝向端頭(2)蠟模中軸線的側面平行。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述凹槽(4)的寬度自上而下逐漸變大。
5. 根據權利要求2、3或4所述的方法，其特征在于耐磨塊(3)朝向端頭(2)中軸線 的側面為斜面(5)或垂直平面(7)。
全文摘要
本發明公開的破碎機雙金屬復合型錘頭的制作方法，首先熔煉高鉻鑄鐵合金液，將高鉻鑄鐵合金液澆鑄成耐磨塊毛坯；將耐磨塊毛坯通過線切割加工成耐磨塊；制作由相連接的錘柄和端頭組成的錘頭蠟模，先將兩個耐磨塊內置在端頭蠟模殼體內，再將鋼液澆灌到錘頭蠟模殼體內，澆注成型后冷卻、脫殼，即制得雙金屬復合型錘頭。本發明方法制得的錘頭，在使用中錘頭不脫落、不破碎，提高了錘頭的抵抗沖擊能力。
文檔編號B22C9/00GK101745605SQ20101030096
公開日2010年6月23日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者張赟, 王 華, 郭瑩 申請人:陜西理工學院