[发明专利]一种复合耐磨块及制造方法

说明书

本发明公开了一种复合耐磨块，包括耐磨铸铁块，其特征在于：至少部分所述耐磨铸铁块的周边由外周边缘向内凹陷形成凹部，所述凹部内通过铸造浇注的方式嵌入有钢圈。还公开了一种复合耐磨块的制造方法。通过在耐磨铸铁块的周边嵌入钢圈构成复合耐磨块，可以兼具耐磨和可焊接的要求；耐磨铸铁块和钢圈通过铸造浇注而成，在耐磨铸铁与钢圈的结合斜面上同时存在冶金及机械结合，能使得两者的连接更为牢固，避免脱落，而且耐磨性能好；复合耐磨块一次浇注成型，不需要铸铁件和钢板的平面加工、铜箔钎料和真空钎焊，工艺成本低，使用安全可靠。

技术领域

本发明涉及复合耐磨块，以及该复合耐磨块的制造方法。

背景技术

工业上，如破碎、筛分、搬运、储存或输送设备上常需要使用耐磨材料，以延长设备的使用寿命。例如，挖斗的前部，为了保护挖斗的使用寿命和耐磨损程度，往往在该位置设置一块呈槽长条形的耐磨块，以实现有效保护挖斗的功效。

磨损会造成材料和能源的极大浪费和消耗，研究和开发新型耐磨材料及其制备技术受到国内外材料研究者的高度重视。高铬铸铁作为优良的耐磨材料在冶金、矿山和机械等领域得到广泛应用。由于高铬铸铁的焊接性能差，易开裂，极大限制了其应用范围。

目前常用的为用真空钎焊工艺制备得到的复合耐磨块，参见图1，上部为耐磨铸铁层1’，下部为普通碳钢层2’，通过焊接工艺可以将复合耐磨块的普通碳钢层与需要的部件焊接在一起，提高部件的耐磨性。

这种用真空钎焊工艺制备的复合耐磨块，首先需要用浇注工艺制备上部耐磨铸铁层铸件，并将铸件的钎焊面进行较高精度的平面加工；然后将准备的下部普通碳钢层的钎焊面也进行较高精度的平面加工；再在铸件的钎焊面和普通碳钢层的钎焊面之间加一层铜箔作为钎料，通过真空钎焊工艺将耐磨铸铁层铸件和普通碳钢焊接在一起。

但是，上述这种制备工艺存在工序复杂，对设备要求高，生产成本高的问题，而且铜钎焊制备的复合耐磨块结合强度偏低，使用过程中容易整体脱落。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种提高连接可靠性、降低成本的复合耐磨块。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述复合耐磨块的制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的第一个技术方案为：一种复合耐磨块，包括耐磨铸铁块，其特征在于：至少部分所述耐磨铸铁块的周边由外周边缘向内凹陷形成凹部，所述凹部内通过铸造浇注的方式嵌入有钢圈。

优选的，为使得耐磨铸铁块和钢圈具有良好的机械连接和冶金结合，所述耐磨铸铁块具有相对的第一端和第二端，所述凹部由第二端向第一端延伸一定的距离，所述钢圈的内圈竖直面从耐磨铸铁块的第一端向第二端、逐渐向内倾斜形成斜面，所述凹部的形状与斜面适配。

根据本发明的一个方面，所述钢圈的整个内圈竖直面均加工成斜面。

根据本发明的另一个方面，所述钢圈的内圈竖直面在周向上的部分加工成斜面。

为便于复合耐磨块与外部设备焊接固定，所述钢圈的高度大于4mm、厚度大于3mm。

本发明解决上述技术问题所采用的第二个技术方案为：一种复合耐磨块的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在符合要求的钢圈的内圈竖直面上加工斜面，使得所述钢圈在轴向上形成第一端和厚度大于第一端的第二端；

2)按砂型铸造工艺造型并设置浇冒口系统，在浇冒口系统的型腔内放置加工好的钢圈并合箱；

3)将所需成分的高温耐磨铸铁加热到1400～1600℃成为铁水，把铁水重量与钢圈重量比大于10的铁水量浇入到设置有钢圈的浇冒口系统中，铁水凝固、冷却后得到与钢圈结合的耐磨铸铁块，并由此得到初始复合耐磨块；