[发明专利]一种激光强化活齿颚板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种激光强化活齿颚板及其制备方法，属于机械加工及金属表面处理技术领域，包括颚板底座和设置在颚板底座上的若干个活齿，所述活齿表面熔覆一层金属基激光熔覆合金层；所述活齿的底部设置若干个螺栓孔；所述颚板底座上设置若干个沉头通孔；所述活齿和所述颚板底座通过紧固螺栓连接，活齿能够拆卸。本发明将活齿设置为可拆卸结构，并通过激光强化技术在普通合金结构钢活齿表面熔覆一层高硬度、耐冲击和耐磨损的金属基激光熔覆合金层，使得制备的颚板能够局部更换、更加耐磨、延长了使用寿命、性能好、价格低廉，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及机械加工及金属表面处理技术领域，尤其是一种激光强化活齿颚板及其制备方法，用于颚式破碎机。

背景技术

颚式破碎机是矿山、冶金、化工、电力等行业工业物料破碎作业的核心设备之一。它的主要工作部件是颚板，由一个动颚板和一个定颚板组成，均为若干带有凸起的齿条形工作面的铸造钢板。在工作过程中，颚板凸起的齿条形工作面与物料直接接触，动颚板与定颚板产生相对运动，两个颚板上的凸起齿条形工作面互相咬合物料，进而达到破碎目的。在工作中，颚板凸起齿条形工作面受到挤压、剪切以及接触疲劳应力的反复作用，齿条工作面往往很快磨损失效，进而导致颚板失效。颚板作为颚式破碎机最主要的易损件，一副颚板的平均使用寿命仅为十几天。由于颚板多采用高锰钢，价格较高，磨损的颚板更换频繁，并且更换过程劳动强度大，操作复杂，影响了企业的连续生产，并增加了企业的成本。

目前，广泛使用的颚板材料为水韧处理的高锰钢，通过铸造而成。首先，由于颚板工作中主要承受挤压力，而非冲击力，所以高锰钢加工硬化效果差，没有很好达到加工硬化的要求，使用中磨损快，使用寿命短；其次，在实际生产中，由于磨损均发生在颚板的齿条形工作面上，而颚板底板几乎不磨损，因为齿条形工作面磨损而更换整个颚板，产生了极大的浪费；再次，由于高锰钢比较于普通合金结构钢成本要高。能否寻找一种工艺方法，只需强化和更换发生磨损的颚板齿条。

因此，寻求一种局部更换、更耐磨、使用寿命长、性能好、价格低廉的颚板，是现阶段亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种激光强化活齿颚板及其制备方法，通过设置可拆卸的活齿，并在活齿设置激光熔覆合金层，使得制备的颚板能够局部更换、更加耐磨、延长了使用寿命、性能好、价格低廉。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种激光强化活齿颚板，包括颚板底座和设置在颚板底座上的若干个活齿，所述活齿表面熔覆一层金属基激光熔覆合金层；所述活齿的底部设置若干个螺栓孔；所述颚板底座上设置若干个沉头通孔；所述活齿和所述颚板底座通过紧固螺栓连接，活齿能够拆卸。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述活齿和所述颚板底座均为普通合金结构钢。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述活齿设置为15个；所述螺栓孔设置为6个；所述沉头通孔设置为90个。

一种激光强化活齿颚板的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，加工活齿和颚板底座；

步骤2，对活齿待激光强化表面清洗，并使用墨汁涂黑，晾干；

步骤3，根据颚板实际工况要求，配制金属基陶瓷合金粉末；

步骤4，将活齿采用压板固定在大功率半导体激光加工平台上；

步骤5，利用激光器输出的高能量光束扫描通过同轴送粉输送到位的金属陶瓷合金粉末，使得金属基陶瓷合金粉末与活齿工作表面金属发生快速冶金反应，在活齿表面得到激光熔覆合金层；

步骤6，对步骤5激光熔覆后的活齿进行去应力退火，然后随炉缓冷；

步骤7，检查步骤6缓冷后的熔覆后活齿的表面状况，对存在缺陷的活齿表面的激光熔覆合金层进行局部打磨处理，重新进行熔覆；

步骤8，检查合格的激光熔覆后的活齿通过紧固螺栓固定安装在颚板底座上，组装完成后交付用户使用。