[发明专利]一种不伤害母体的耐磨结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种不伤害母体的耐磨结构，该耐磨结构包含在母体上堆焊的过渡层、过渡层内加工有深度小于过渡层厚度且深度不完全一致的圆孔，圆孔内堆焊有焊接耐磨柱钉。该过渡层具有较好的韧性和加工性能，在其上开设圆孔不易开裂；韧性好的过渡层搭配强度高、耐磨性好的焊接耐磨柱钉形成软硬交错结构，有助于减缓硬质物料对耐磨结构造成的冲击应力；焊接耐磨柱钉与母体不直接接触，可有效降低对母体的直接损伤；焊接耐磨柱钉外部高度一致但不连续，有效克服了传统将耐磨合金熔敷在母体上形成的连续耐磨合金层易开裂问题。本发明还公开了上述耐磨结构的制备方法，有效延长了耐磨结构的服役周期、保护母体不受损害，提高了耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种耐磨结构，尤其涉及一种不伤害母体的耐磨结构及其制备方法。

背景技术

目前，耐磨结构在冶金、化工、矿山、煤炭工业中应用广泛，具有节能、降耗、自动化程度高的特点。耐磨结构应用于分级打散的粉料生产线，可提高后续球磨机的生产效果。常见的辊压机、耐磨板等均涉及到耐磨结构的安装与使用。辊压机、耐磨板在安装使用后，连续工作一段时间，其母体表面的耐磨层就被磨损的所剩无几，辊面磨损限制了其优点的发挥，大大降低了产量，增加了生产成本。物料在辊面/平面之间相互摩擦和挤压，物料在高压作用下，辊面的磨损属于典型的高应力磨料磨损。在磨料磨损过程中，物料在压力的作用下使接触面产生弹、塑性变形，从而在接触面形成循环的拉应力和压应力。当循环应力超过了耐磨层的疲劳强度时，耐磨层将会产生裂纹。在循环载荷作用下，耐磨层的塑形变形会继续发展，在离开表层一定深度的位置也将萌生裂纹，并逐步扩展。当裂纹扩展后，裂纹以上的材料将会断裂剥落，出现疲劳磨损的情况。

现有的耐磨结构多采用在母体上安装耐磨柱钉的形式以增加使用寿命，耐磨柱钉与母体间一般采用过盈配合或直接在母体上堆焊耐磨合金层的方式，但是上述结合方式存在以下问题：如采用过盈配合安装耐磨件时，设备上的安装孔容易在瞬时力的作用下胀裂，对设备造成损害。采用直接在母体上堆焊耐磨合金层的方式时，由于耐磨层材料硬度高、韧性差，故堆焊高度一般控制在5-6mm，且最多堆焊两层，耐磨性不足；但堆焊过厚，耐磨堆焊层易出现大面积剥落，严重影响使用效果。如何解决上述问题，是本领域技术研究人员的当务之急。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种不伤害母体的耐磨结构，该耐磨结构可有效保护母体不受损耗，大大延长了结构件的服役周期。

本发明的目的之二在于提供不伤害母体的耐磨结构的制备方法。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种不伤害母体的耐磨结构，包括过渡层(2)和焊接耐磨柱钉(3)；

所述过渡层(2)设在母体(1)的外表面，所述过渡层(2)上设置圆孔(2-1)，相邻两个圆孔(2-1)的深度不同，且均小于过渡层(2)厚度；

所述圆孔(2-1)的轴线垂直于过渡层(2)表面，所述圆孔(2-1)交错分布；

所述焊接耐磨柱钉(3)是用耐磨堆焊材料堆焊于圆孔(2-1)中形成的，高出过渡层(2)部分为半球形，所述焊接耐磨柱钉(3)高出过渡层(2)部分的高度一致；

相邻两焊接耐磨柱钉(3)之间在过渡层(2)上留有缝隙。

进一步地，所述过渡层(2)厚度为30-50mm。

进一步地，所述圆孔(2-1)直径10-40mm，孔深20-40mm。

进一步地，所述相邻两焊接耐磨柱钉(3)之间最短距离2-10mm。

进一步地，所述过渡层(2)由以下成分组成：Cr 20-35wt％、Ni 8-15wt％、Mn 1.0-8.0wt％、C＜0.2wt％、Si＜2.0wt％、杂质＜5.0wt％，余量为Fe。