专利名称：一种挤压机用搅刀的制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑机械设备制造技术领域，尤其是涉及一种挤压机用搅刀的制作工艺。
背景技术：
预制混凝土圆孔成型板挤压机的螺旋搅刀是挤压机上的一个重要易磨损件，其耐 磨性的优劣对挤压成型的效率、空心板的成本及质量都有重要影响。挤压机工作过程中对 每一根搅刀的不同部位的性能要求有很大差别，其中搅刀上部由于承受最大弯矩而要求材 料有良好的强韧性，并且搅刀上部需要加工螺纹，要求材料有良好的机加工性能。而位于 中部的螺纹推进段及头部和水泥进行摩擦，则要求材料在保证强度足够的条件下有良好的 耐磨性，即使在磨损段上，不同部位的磨损程度也有很大差别，以螺旋推进段上最末一扣螺 旋牙型的前侧面最为严重，经常会因最末一扣螺旋牙型的过量磨损而不得不停机，拆机后 再对搅刀进行修复工作，有时还会造成整根搅刀的报废，严重地影响挤压机的正常进行，增 加了混凝土圆孔板的成本。为了满足同一根搅刀上不同部位处对材料性能要求的巨大差 异，节省材料费用。近年来有的搅刀制作工艺采用了复合铸造的方法，即熔化两种不同成分 的铁水，采用立式浇注，不同成分的铁水先后浇入搅刀铸型从而形成搅刀的不同部位，在搅 刀的两部分上得到不同的性能，这两部分通过严格控制浇注时间而实现冶金结合连接到一 起，这种方法虽然可以解决螺纹联接段与磨损段两大部分之间材料的匹配性问题，但要求 具备两台熔化设备的生产条件。而且磨损段上轻微磨损部位与磨损最严重的最末一扣螺旋 一样对待，均用高合金铁水浇注，不仅会使搅刀成本增加较大，并且由于首先保证搅刀的安 全运行，即磨损段不能在运行中断裂，对高合金铁水的强韧性也就有较高的要求，这样就限 制了磨损段硬度的提高，磨损最严重地最末一扣螺旋的耐磨性就不可能大幅度提高了，另 外搅刀的两部分之间的冶金结合工艺控制起来也艰难。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种挤压机用搅刀的制作工艺，降低搅刀的生 产成本，提高搅刀的使用寿命。 为达到上述目的，本发明采用以下技术方案
本发明的挤压机用搅刀的制作工艺包括如下步骤 a.熔炼，按比例配制冶炼原料进行熔炼获得符合合金白口铸铁成分的铁液，该铁 液成分重量百分比为C :3. 75 3. 85， Si :0. 95 1. 35， Mn :0. 50 0. 80， Cr :0. 5 0. 9， Mo :0. 10 0. 40， Mo :0. 15 0. 40， Cu :0. 25 0. 55， P < 0. 1， S < 0. 05，余量为铁;
b.浇注，熔炼温度达到1500 156(TC时，采用一体砂型，进行一体浇注成搅刀铸 件； c.分段热处理，搅刀铸件的螺纹联接段、靠近螺旋联接段的螺旋推进段前段采用 正火处理，搅刀铸件的圆孔成型段、靠近圆孔成型段的螺旋推进段后段采用淬火处理，所述正火处理和淬火处理同时进行，然后对搅刀铸件整体进行回火处理。 进一步，a步骤中的冶炼原料为钒钛生铁、废钢和回炉料；b步骤中采用随流孕育， 孕育剂选用ReSi70，孕育剂加入量为铁液重量的0. 3% 0. 5%。 进一步，c步骤中，所述螺旋推进段前段是指靠近螺纹联接段的包括1 3旋牙型 在内的螺旋推进段，所述螺旋推进段后段是指靠近圆孔成型段的包括2 5旋牙型在内的 螺旋推进段。 进一步，c步骤中，只对圆孔成型段、螺旋推进段后段加热，以120 200°C /h的温 升速度加热圆孔成型段、螺旋推进段后段到820 860°C ，保温30min，利用搅刀铸件自身的 热传导，使得螺纹联接段、螺旋推进段前段达到了正火所需温度；然后将搅刀铸件圆孔成型 段、螺旋推进段后段浸入20 4(TC的油池中进行15 20min的淬火处理，螺纹联接段、螺 旋推进段前段露在油池外面。 进一步，c步骤中，回火时，升温至20(TC保温，保温20 30min。
本发明的有益效果是 本发明只需一种成分设计，使用一台熔化设备就可进行搅刀的生产；使用粘土砂 造一体砂型，无需分段造型，浇注过程中，搅刀一体浇注成形；对搅刀圆孔成型段、接近圆孔 成型段2 5旋牙型长度之内的螺旋推进段进行热处理淬火处理，得到高硬度性能的组织， 对螺纹联接段、接近螺纹连接段的1 3旋牙型长度之内的螺旋推进段进行正火处理，得到 具有高韧性和良好加工性能的组织，使得搅刀各部位的性能都能满足所需性能要求；螺纹 联接段及接近螺纹连接段的1 3旋牙型长度在内的螺旋推进段的硬度为30 40HRC，硬 度较低，具有良好的加工性能，容易加工成型；圆孔成型段和接近圆孔成型段2 5旋牙型 长度之内的螺旋推进段的硬度为50 65HRC，硬度较高，具有很高的耐磨性，显著的挺高了 搅刀件的使用寿命，并且搅刀在热处理过程中只做一次热处理，即搅刀不同部位需要的正 火处理和淬火处理同时进行，整个搅刀的热处理过程一次性完成；传统的双金属熔炼工艺 需要考虑衔接段的最末一扣螺旋的砂型制作和该处所用合金的特殊成分要求，使得该工艺 难以控制，而本发明所用工艺只需利用粘土砂造一体砂型即可，浇注一体成形；本发明比起 使用双金属熔炼生产的搅刀成本更低，并且只需一台熔炼设备就可生产。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书及说明书附图中 进行阐述说明，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显 而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图为本发明生产的搅刀的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 如附图所示，根据搅刀工作时不同部位的作用可把一根搅刀分为螺纹联接段1、螺 旋推进段2及圆孔成型段3三部分。挤压机工作过程中对搅刀上这三部分的性能要求有着 很大的差异。位于搅刀头部的螺纹联接段1磨损很轻，所以只要材料有一定强度并可进行 机加工即可。位于搅刀中部的螺旋推进段2及尾部的圆孔成型段3磨损严重，这两段统称为磨损段，由于磨损段一直与砂子、石头进行磨擦则要求材料要有良好的耐磨性。即使在磨 损段上，不同部位的磨损并不同步；磨损速度有很大的差异，以螺旋推进段后段2a相比螺 旋推进段前段2b磨损严重，其中螺旋推进段后段2a上的最末一扣螺旋牙型的前侧磨损最 为严重，经常会因这一局部的过量磨损而使整根搅刀报废，不得不停机更换搅刀，严重地影 响着挤压机的正常运行。 具体生产搅刀时，利用钒钛生铁、废钢和回炉料按一定比例进行配料，装入感应熔 炼炉中。熔炼温度达到1500 1560°C (夏天1500 1530。C，冬天1540 1560°C )，熔 炼成符合合金白口铸铁成分的铁液，具体成分重量百分含量在如下范围C :3. 75 3. 85， Si :0. 95 1. 35，Mn :0. 50 0. 80， Cr :0. 5 0. 9，Mo :0. 10 0. 40，Mo :0. 15 0. 40， Cu : 0. 25 0.55， P<0. 1， S〈0.05，余量为铁。然后往搅刀砂型型腔中浇注，在浇注时进行 随流孕育，孕育剂选用ReSi70，加入量为0. 3% 0. 5%。将经过除沙处理后的搅刀铸件装 入热处理炉中，以120 200°C /h速度升温，升温至820 86(TC，进行奥氏体化热处理，保 温30min。热处理炉只加热搅刀下部(包括圆孔成型段3和螺旋推进段后段2a)，搅刀上部 (包括螺纹联接段l和螺旋推进段前段2b)和搅刀下部用隔热板隔开，但是由于铸件自身的 热传导，使得搅刀上部达到了正火所需温度，相当于对上部进行了一次正火处理。将经过热 处理的搅刀下部浸入20 4(TC的油池中进行15 20min的淬火处理。搅刀上部露在油面 上方，不进行淬火处理。上述热处理过程中只做一次热处理，即搅刀不同部位需要的正火处 理和淬火处理同时进行，整个搅刀的热处理过程一次性完成，从而不仅简化了工艺、提高了 效率，而且满足了搅刀不同部位性能的要求。将经过淬火处理的搅刀铸件装入回火炉中，升 温至20(TC保温，保温20 30min。对制得的搅刀解剖以测定不同部位的组织性能，结果发
现螺纹联接段的组织为珠光体+碳化物，硬度30 40HRC，由于该段具有较低的硬度和 较高的韧性，使得其能够很好的加工成型，且具有较高的抗扭转性能；磨损段的组织为回 火马氏体+合金碳化物，硬度50 65HRC，由于该段具有较高的硬度，增加了耐磨性，延长 了搅刀的使用寿命，节约了材料费用。与同一工况条件下采用两种不同成分的铁水复合铸 造的搅刀相比，本发明方法制作的搅刀耐磨性提高了 2倍。本发明的搅刀各部分性能都能 满足使用要求，且对挤压机的整机性能没有不良影响。本实施例是利用钒钛生铁、废钢和回 炉料按一定比例进行配料，装入熔炼炉中。熔炼达到所需温度后，浇入粘土砂所造一体砂型 中。所得铸件再经除砂处理后，装入热处理炉中。热处理过程中只加热搅刀下部，上部和下 部用隔热板隔开。淬火后再装入回火炉中回火。此方式生产的搅刀上部得到的是珠光体组 织，由于具有正火效果的处理，使得合金元素都从珠光体中析出，降低了硬度，提高此段的 加工性能；下部经淬火回火得到的是回火马氏体和合金碳化物，提高了硬度，增加了该段的 耐磨性。 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通 技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案 的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种挤压机用搅刀的制作工艺，其特征是包括如下步骤a.熔炼，按比例配制冶炼原料进行熔炼获得符合合金白口铸铁成分的铁液，该铁液成分重量百分比为C3.75～3.85，Si0.95～1.35，Mn0.50～0.80，Cr0.5～0.9，Mo0.10～0.40，Cu0.25～0.55，P＜0.1，S＜0.05，余量为铁；b.浇注，熔炼温度达到1500～1560℃时，采用一体砂型，进行一体浇注成搅刀铸件；c.分段热处理，搅刀铸件的螺纹联接段、靠近螺旋联接段的螺旋推进段前段采用正火处理，搅刀铸件的圆孔成型段、靠近圆孔成型段的螺旋推进段后段采用淬火处理，所述正火处理和淬火处理同时进行，然后对搅刀铸件整体进行回火处理。
2. 根据权利要求1所述的挤压机用搅刀的制作工艺，其特征是a步骤中的冶炼原料为钒钛生铁、废钢和回炉料；b步骤中采用随流孕育，孕育剂选用 ReSi70，孕育剂加入量为铁液重量的0. 3% 0. 5%。
3. 根据权利要求1所述的挤压机用搅刀的制作工艺，其特征是c步骤中，所述螺旋推 进段前段是指靠近螺纹联接段的包括1 3旋牙型在内的螺旋推进段，所述螺旋推进段后 段是指靠近圆孔成型段的包括2 5旋牙型在内的螺旋推进段。
4. 根据权利要求1 3任一项所述的挤压机用搅刀的制作工艺，其特征是c步骤中，只对圆孔成型段、螺旋推进段后段加热，以120 200°C /h的温升速度加热 圆孔成型段、螺旋推进段后段到820 86(TC，保温30min，利用搅刀铸件自身的热传导，使 得螺纹联接段、螺旋推进段前段达到了正火所需温度；然后将搅刀铸件圆孔成型段、螺旋推 进段后段浸入20 40°C的油池中进行15 20min的淬火处理，螺纹联接段、螺旋推进段前 段露在油池外面。
5. 根据权利要求4所述的挤压机用搅刀的制作工艺，其特征是 c步骤中，回火时，升温至200。C保温，保温20 30min。
全文摘要
本发明公开了一种挤压机用搅刀的制作工艺，该工艺包括如下步骤熔炼，按比例配制冶炼原料进行熔炼获得符合合金白口铸铁成分的铁液；浇注，熔炼温度达到1500～1560℃时，采用一体砂型，进行一体浇注成搅刀铸件；分段热处理，搅刀铸件的螺纹联接段、靠近螺旋联接段的螺旋推进段前段采用正火处理，搅刀铸件的圆孔成型段、靠近圆孔成型段的螺旋推进段后段采用淬火处理，正火处理和淬火处理同时进行，然后对搅刀铸件整体进行回火处理，降低搅刀的生产成本，提高搅刀的使用寿命，适于制作预制混凝土圆孔成型板挤压机的螺旋搅刀。
文档编号B28B3/20GK101695851SQ20091006630
公开日2010年4月21日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者宋向阳, 宋建恩, 靳存文 申请人:河南省四达仙龙实业有限公司;