[发明专利]一种便于修复的耐磨结构及其制备方法

说明书

本发明涉及耐磨技术领域，提供一种便于修复的耐磨结构及其制备方法，基体外依次是耐磨过渡层Ⅰ、耐磨过渡层Ⅱ和耐磨堆焊层，硬质合金棒下端与基体上部、耐磨过渡层Ⅰ整体和耐磨过渡层Ⅱ下部通过孔配合及胶镶嵌连接，并与耐磨过渡层Ⅱ上部通过焊接固定环冶金连接，凸出耐磨过渡层Ⅱ的硬质合金棒之间是耐磨堆焊层，硬质合金棒顶端比耐磨堆焊层表面低0‑3mm，耐磨堆焊层覆盖整个耐磨件表面。本发明基体力学性能优异，硬质合金棒有效提高了其耐磨性，焊接固定环保证了产品需要修复时硬质合金棒仍与耐磨过渡层Ⅱ连接牢固而不会脱落，两层耐磨过渡层的设计可在产品表面不进行预热处理而直接堆焊修复，方便快捷，是耐磨技术方面的创新。

技术领域

本发明涉及耐磨技术领域，具体是一种便于修复的耐磨结构及其制备方法。

背景技术

辊压机、立磨、破碎机、盾构机等机械是水泥、矿山、电力、煤炭、化工、地铁、遂道等行业广泛应用的研磨和掘进设备，主要由挤压辊、磨辊、锤头、衬板、筛板、刀圈等磨损件组成，在长期工作过程中，产品容易产生严重磨损，需要频繁更换和修复，设备运转效率下降，能耗提高。

传统单一材料（如高铬铸铁、高锰钢等）生产的耐磨件，基体脆性大、强度低、安全性差、且磨损速度快、消耗量大、性价比低。现阶段本行业内大多采用强度级别较高的中碳合金钢做为基体，基体表面镶嵌硬质合金棒或堆焊耐磨层或两者兼用，有效解决了基体强度和表层磨损的问题。但这样的技术方案存在如下缺陷：

1）基体的碳含量及合金含量高，造成其焊接性差，堆焊耐磨层时容易发生基体开裂及耐磨层剥落现象，为了避免这种现象的发生常采用焊前预热处理的工艺措施，堆焊耐磨层消耗完后再进行修复时仍需进行预热处理，耗时耗能，且在线修复困难；

2）常用的硬质合金棒与基体的结合有过盈配合、胶接、钎焊连接等方法，均不能与基体形成牢固的冶金结合且存在以下缺点：①过盈配合时硬质合金棒容易发生胀裂基体的现象；②胶接后工作时温度超过120℃会造成胶体液化流淌，使零件失效且污染工作面；③钎焊的强度低，硬质合金棒与基体的结合强度差，工作过程中容易造成硬质合金棒的脱落。

如何解决上述问题是本行业内科技人员工作的当务之急。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术缺陷，本发明之目的是提供一种便于修复的耐磨结构及其制备方法，可有效延长耐磨件的使用寿命且便于修复。

本发明采用如下技术方案：

一种便于修复的耐磨结构，包括基体、耐磨过渡层Ⅰ、耐磨过渡层Ⅱ、硬质合金棒、焊接封闭环和耐磨堆焊层，其特征在于，所述基体上是耐磨过渡层Ⅰ，耐磨过渡层Ⅰ上是耐磨过渡层Ⅱ，耐磨过渡层Ⅱ上是耐磨堆焊层；

所述的基体、耐磨过渡层Ⅰ和耐磨过渡层Ⅱ连为一体后开设台阶孔，台阶孔包含下部的小孔和上部的大孔，其中大孔位于耐磨过渡层Ⅱ的上部，小孔包含下部孔、中部孔和上部孔，下部孔位于基体上部，中部孔贯穿耐磨过渡层Ⅰ，上部孔位于耐磨过渡层Ⅱ的下部；

所述的硬质合金棒包含下棒体、中棒体和上棒体；

所述的下棒体嵌入小孔并通过胶与小孔的孔壁连接，中棒体与大孔之间设有焊接封闭环，上棒体凸出耐磨过渡层Ⅱ，上棒体之间是耐磨堆焊层；

所述的硬质合金棒的顶端比耐磨堆焊层表面低0-3mm，耐磨堆焊层覆盖整个耐磨件的表面。

所述的硬质合金棒的长度为40mm-80mm；所述的硬质合金棒的直径为3mm-30mm，在同一耐磨结构中硬质合金棒的直径不同，不同直径的硬质合金棒均匀分布。

所述的焊接封闭环的内外半径差为3mm-8mm，焊接环封闭的厚度为2mm-3mm。

所述的耐磨过渡层Ⅰ的厚度为8mm-35mm，耐磨过渡层Ⅱ的厚度为3mm-15mm，耐磨堆焊层的厚度为5mm-10mm。