[实用新型]一种双金属锤头复合铸造水冷成型装置

说明书

技术领域

本实用新型一种双金属锤头复合铸造水冷成型装置，属铸造成型设备领域。

背景技术

双金属锤头广泛用于水泥、矿山、冶金、建材、道路及水利等领域破碎机，该双金属锤头应有较高的机械性能和硬度指标，锤柄部分要求有较好的韧性指标，否则，将导致锤头早期磨损、锤柄断裂，而造成工作效率下降。

目前，破碎机所用锤头的材质是以高锰钢为主，也有部分超锰钢和锻造中低合金钢等，这些材料具有较高的韧性，能承受自身和物料大能量的冲击，但在破碎物料的过程中，由于磨粒麿损的原因自身也会很快地磨损掉。高硬度的材料虽然耐磨损，但它却不能用来制造整体锤头，这是因为它承受不了锤柄部位较大的力距和锤头部位巨大动能的双重作用，会很快地断裂掉。采用双金属制造破碎机锤头，是锤头制作者们的研究，攻关的方向，如能以一种高韧性(ak值≥18J/cm²)的材料和另一种高耐磨性(HRC≥55)的材料相结合，形成兼有两种性能的单件整体锤头是比较理想的方案。就此方案，最好是用两种不同材质的铁水，分先后浇入铸型形成整体锤头。但是，传统的工艺都是采用单一的砂型或单一的金属型来实现锤头的铸造成型，由于没有与上述工艺设计相应的成型装置，其后果有：其一，两种材质的铁水容易在型腔中混合形成一种既不耐磨损，又不耐冲击的新材料，其二，两种材料浇注的时间间隔稍长，就会形成结合不良的缺陷，锤头和锤柄稍受冲击就会断裂。因此，缺乏能用于制作双金属复合铸造锤头的成型装置，便成了实现以双金属复合铸造工艺，生产制备锤头的关键问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双金属锤头复合铸造水冷成型装置，以进一步提升破碎机锤头的耐磨性和抗冲击性，延长破碎机锤头的使用寿命。

本水冷成型装置，由上部砂型箱、下部水冷结晶箱和中部制品型腔组成，上部砂型箱的浇口、浇冒口和溢流口分别与上部砂型型腔连通，特点是下部水冷结晶箱之箱壁分别设有冷却水进水口、出水口，箱内有下部金属型型腔，上部砂型箱和下部水冷结晶箱经螺栓紧固连接，其上部砂型型腔与下部金属型型腔连接构成为中部制品型腔。

本实用新型装置的双金属复合铸造锤头的成型型腔，是由热传导性较高受水冷冷却的下部金属型型腔和热传导性较差的上部砂型型腔连接而成的组合铸型型腔，该装置的突出优点是锤柄部位铸件的凝固速度可以根据冷却水流量进行调节，对不同形状不同尺寸的型腔内铸件产品可得到需要的凝固速度，以确保二种不同材质的铁水得到牢固的冶金结合。结晶后的整体锤头确保了两个部分的两种材质的鲜明的机械性能，即锤头部位的高耐磨性，锤柄部分的高韧性。采用本装置实施双金属复合铸造作业其操作简捷、生产效率高，产品质量优。本实用新型装置满足了双金属复合铸造锤头工艺需求，实现了以双金属复合铸造工艺生产优质破碎机锤头的重要目标，

附图说明

图1本实用新型成型装置结构示意图

图2本实用新型成型装置铸造的双金属锤头产品示意图

具体实施方式

现结合附图进一步说明如何利用本装置，

本水冷成型装置，由上部砂型箱、下部水冷结晶箱和中部制品型腔组成，上部砂型箱1的浇口4、浇冒口5和溢流口6分别与上部砂型型腔3s连通，下部水冷结晶箱2的一侧箱壁下端设有冷却水进水口7，在与进水口7相对一侧箱壁的上端设有出水口8，箱内有下部金属型型腔3x，上部砂型箱1和下部水冷结晶箱2经螺栓L紧固连接，其上部砂型型腔3s与下部金属型型腔3x连接构成为中部制品型腔3。

实施双金属复合铸造锤头的操作过程如下：

先在两个中频感应电炉中同步熔炼准备好中碳多元合金铁水和高铬铸铁铁水，并控制其出炉温度，先将中碳多元合金铁水经过浇口4，进入到下部金属型型腔3x内，待溢流孔6有铁水溢出的时候，就停止浇注，再将已准备好高铬铸铁铁水经浇冒口5，进入上部砂型型腔3s内与还在溶解状态的中碳多元合金铁水结合，此时，在下部水冷却箱内，冷却水从箱壁下端进水口7进入下部水冷结晶箱2，热交换后从上端出水口8流出，根据需要保持冷却水循环流动，以达到冷却下部金属型型腔3x内铁水的目的。由于金属型腔冷却梯度的作用，过渡层会很快凝固结晶形成一种新的冶金粘合剂，将两种不同性质的材料联接在一起，形成如附图2所示的双金属复合锤头制品Z，其锤头部分Za由高铬铸铁组成，锤柄部分Zc由中碳多元合金组成，过渡层Zb由两种材质的混合体组成。此凝固成型后的锤头制品，打磨成型后，经高温处理，即为双金属复合锤头产品。