[发明专利]一种复合材料浇注铸造的挖斗和生产工艺及装置有效

专利信息
申请号: 201310356679.3 申请日: 2013-08-16
公开(公告)号: CN103409695A 公开(公告)日: 2013-11-27
发明(设计)人: 魏刚峰 申请(专利权)人: 洛阳钢丰机械制造有限公司
主分类号: C22C38/38 分类号: C22C38/38;C22C38/22;B22D19/16;B22C9/03;C21D9/00
代理公司: 郑州中民专利代理有限公司 41110 代理人: 郭中民
地址: 471323 河*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 复合材料 浇注 铸造 生产工艺 装置
【说明书】:

技术领域

发明属于挖掘机的主要部件,涉及一种复合材料浇注铸造的挖斗和生产工艺及装置。

背景技术

挖斗是挖掘机的关键部件,是挖掘机的“手”也是挖掘机的“牙齿”,在挖掘机上起着关键作用。挖掘机在挖掘物料时会碰到复杂情况,特别是挖到非常坚硬的东西时挖斗要承受巨大的冲击力,不能被冲击断裂或变形卷边;还要具有坚硬的耐磨性,不能被很快磨损,降低用户的更换频率、减少用户的维修次数和购买新斗次数。这就要求制造的挖斗必须要具备两个主要性能:1、良好的抗冲击韧性,2、优良的耐磨性。这两个性能直接影响到整机的工作效率和用户的经济效益。由此,提高挖斗的抗冲击韧性和耐磨性,同时又能降低维修次数,成为很多年来挖掘机用户最迫切的需求。

目前市场销售的挖掘机,主机上自带的挖斗和配件市场销售的挖斗大致有以下三种:     

第一种:选用普通碳钢或16Mn钢板经过下料拼接铆焊成型再经过机械加工后制成。这种挖斗用户通常叫普通挖斗,挖斗的耳板与挖斗主体是电焊连接,使用过程中很容易撕裂或脱焊,这种挖斗耐磨性很差,容易变形,维修频繁,生产效率低,用户买回新挖斗,没使用前必须先对挖斗进行全面加固,把挖斗通身横向焊补一层钢板等材料;横向焊上的钢板与挖斗上齿根、齿尖挖掘物料时的掘进方向是相悖的,大大增加了挖掘阻力如(图1所示的7附加钢板)。

第二种:增加钢板用料厚度来增加挖斗的强度和延长耐磨时间,这种挖斗用于挖掘比较坚硬的岩石和工况条件比较恶劣的矿山环境,用户通常把它叫岩石斗。虽然强度比第一种增加了一点,但是斗体重量加重了,也增加挖掘机的承受负荷,同时增加了成本提高了销售价格。基本上每个用户买到挖斗后都觉得这种挖斗的强度还不理想,还要再焊补加固增加强度,现在的用户每台挖掘机至少要配备2~3个挖斗轮换使用,如果在铝矿、钼矿等比较坚硬的矿山施工,一个挖斗要两月小修焊补一次费用大约需要2000~3000元,五个月大修焊补一次费用大约需要5000~6000元;这种挖斗的耳板与挖斗主体也是电焊连接,使用过程中很容易撕裂或脱焊。

第三种:是主机原装配套的,铲板部位(焊接齿根的地方)采用31SiMn材质来提高硬度和强度,其它部位采用16Mn钢板,经过焊接加工成型,这种挖斗结构提高了铲板斗齿部位的硬度,而其它部位的硬度与以上所述的第一种和第二种岩石斗类似,并没有提高多少使用寿命,并且销售价格是普通挖斗的3.5倍左右,增加了用户的经济负担。这种挖斗的耳板与挖斗主体也是电焊连接,使用过程中很容易撕裂或脱焊。

发明内容

本发明提出一种复合材料浇注铸造的挖斗和生产工艺及装置,其目的就在于使获得的挖斗具有良好的抗冲击韧性和优良的耐磨性,并且免除用户的维修加固;达到提高挖掘机的工作效率和延长挖斗使用寿命。

本发明完成上述目的采取的技术方案是:

一种复合材料浇注铸造的挖斗,将所述挖斗按工作部位分为挖斗前半部、挖斗后半部;挖斗前半部为高硬度区,挖斗后半部为低硬度区,所述挖斗前半部材质的元素含量的质量百分比为:C:0.25—0.35%,Mn:1.30—1.70%,Si:0.20—0.37%,Cr:0.25—0.55%,Mo:0.20—0.30%,Ni:0.80—1.20%,余量为铁。所述挖斗后半部材质的元素含量的质量百分比为:C:0.20—0.30%,Mn:0.80—1.10%,Si:0.20—0.37%,Cr:0.80—1.10%,Mo:0.20—0.30%,Ni:0.80—1.20%,余量为铁。

本发明采用分两台电炉冶炼上述两种不同材质的合金材料,分先后按顺序浇注,实现在一个挖斗的前半部、后半部分别为两种不同材质的合金材料,使所述挖斗的前半部、后半部分别具有工作时所需的耐磨性能、抗冲击韧性,适应挖斗的前半部、后半部不同的工作需要。

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