提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法

文档序号:3346915阅读:161来源:国知局

专利名称::提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法
技术领域
:本发明属于砖瓦机械制造领域。适用于真空挤砖机、挤瓦机、强力和普通搅拌机、液压多斗取料机、箱式供料机、切条机、切坯机,液压砌块成型机等设备的耐磨零部件。
背景技术
:砖瓦机械终身于泥土打交道,其工作环境之恶劣,磨损之严重,无不居其他行业设备之前列。尤其是近年来,国家"禁实限粘"墙改政策的落实,制海原料从粘土向煤斤石、页岩、矿渣、砂石等非粘土原料快速转变,这无疑是对砖瓦机械抗磨损性能的新挑战,对原本就处于薄弱环节的耐磨部件更是雪上加霜,比如真空砖机的挤出绞刀,在过去通常是6天补焊一次,2个月部分更换,使用非粘土原料后,3天补焊一次,30天绞叶磨穿报废,年产3000万块标砖,至少更换7付绞刀,其他零部件(凡是与泥料直接接触)的命运基本相同,致使砖瓦机械的使用寿命大大缩短,.不仅给企业浪费'了大量资金和时间,而且直接影响了产品的质量和经济效益。因此,提高砖瓦机械的耐磨性能是提高其使用寿命和产品质量的关键所在,而"使用寿命的延长是最好的节约能源和资源的方式之一"。长期以来,人们对提高砖瓦机械的耐磨性能做了不懈努力,进行了许多有益的探索和尝试。比如自上世纪90年代釆用的"耐磨堆焊修复技术"到耐磨合金粉喷涂技术,以及近年来有些制造厂家釆用耐磨铸铁铸造技术,使易磨损件的表面硬度分别达到HRC40、55、60,耐磨寿命平均提高约50%,对延长砖瓦机械的使用寿命起到了一定的促进作用。上述耐磨技术施用的同时,也带来了许多负面效应,一是表面堆焊、喷涂或铸造,都难以达到机械性能对耐磨件表面的粗韃度要求。以挤出机的绞刀为例,最理想效果是能承受大压力(4Mpa)挤出的机械强度,经久耐磨的表面硬度,和平整光滑的表面粗糙度,表面粗糙度要求Ra值《6.3um,主要是为了减小统刀与泥料的摩擦力,防止泥料径向旋转。使泥料沿挤出方向平行推进,降低挤出机动力的无功损耗。而上述耐磨技术恰恰是顾此失彼、"捡了芝麻,丟了西瓜"。二是上述耐磨技术的共同点都是在金属材料上做文章,而忽视了所用材料的耐腐蚀性能。众所周知,制砖工艺对原料的酸碱度没有要求,也可以说制砖原料中的酸碱度并不影响烧结墙材的质量,因此,在实际生产中,人们只注重原料的物理性能和化学成分,不计较原料的酸碱属性,但事实上酸碱腐蚀与物料磨擦共同造成了砖瓦机械耐磨件的快速损坏,二者并列"罪魁祸首"。三是上述技术材料昂贵,工艺复杂,大部分用户难以实行。大家知道,砖瓦机械的修补是砖瓦生产企业的一项经常性工作,而多数企业的机修设备不过是焊机加台钳,机修工的技术水平有限,通常是啥料便宜用啥料,修成啥样算啥样,很难达到砖瓦机械对修补件的工艺技术要求。由此看来,解决问题的最佳办法应该是耐磨性能与耐腐蚀能力同步提高,工2性与经济性综合考虑,以制造企业为主从根本上解决问题。
发明内容本发明目的是提供一种提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的士a提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法,其是在砖瓦机械中易磨损件金属基材表面涂敷玻璃质瓷釉,经过髙温烧结形成一层搪瓷耐磨层。'表面涂敷玻璃质瓷釉的主要成份是硅(Si02)、綳(BA)、钠(NA20)、铅(PbO)、钛(Tid2)、钙(CaO)、氟(F2)。表面涂敷玻璃质瓷釉还添加适量的钴、硅、锰的化合物。表面涂敷玻璃质瓷釉厚度为0.2-1亳米.复合玻璃质瓷釉的零件包括输泥绞刀、搅齿、挤出绞刀、内外锥套、梳泥齿、拨泥刀、篦板、压泥头、打泥板、机头内壁、机口芯架;搅拌机暨强力搅拌机的搅拌齿,护轴瓦、挤出绞龙、锥形口等;液压砌块成型机的上、下成型模、布料辊、布料箱;液压多斗取料机的挖斗;切坯机和切条机的托辊、推坯器。本发明优点是1、砖瓦机械耐磨件搪瓷技术是将玻璃质瓷釉涂敷在金属基材表面,经过高温烧结,瓷釉与金属之间发生物理化学元素反应而牢固结合,其主要成份是珪(Si。2)、綳(B203)、钠(NA20)、铅(PbO)、钛(Ti(U、'钙(CaO)、氟(F2)。搪瓷耐磨件在整体上有金属基材的力学强度,并以无机物成份组成的涂层来提高表面质量,保护金属表面,具有耐腐蚀、耐磨损、耐高压、耐高温、表面光滑不沾附物料等特点。2、耐磨件搪瓷技术主要应用于真空挤出机的输泥绞刀、搅齿、挤出绞刀、内外锥套、梳泥齿、拨泥刀、篦板、压泥头、打泥板、机头内壁、机口芯架等;搅拌机暨强力搅拌机的搅拌齿,护轴瓦、挤出绞龙、锥形口等;液压砌块成型机的上、下成型模、布料辊、布料箱;液压多斗取料机的挖斗;切坯机和切条机的托辊、推坯器;总之砖瓦机械的非冲击性易磨损件都可采用搪瓷耐磨技术。.3、搪瓷耐磨件的特性3.1耐磨性搪瓷釉面最高硬度为HV752,是碳素钢的6.7倍,是碳化钨的1.65倍,是冷硬铸铁的1.5倍。将搪瓷试件置于流速为25pi/s的煤矸石粉中冲刷2"小时,其固定架严重磨损,而搪瓷试件无明显划痕,瓷釉面磨损仅为0.018mg/cm2。3.2耐酸性搪瓷试件在8%的硫酸溶液中浸泡72小时后,其表面釉层无明显变化,无腐蚀坑点,失重率为厶G《0.014mg/cm2。3.3耐碱性搪瓷试件在4%的氢氧化钠溶液中浸泡煮沸5小时,其釉面无明显变化,无腐蚀坑点,失重率为AG《0.036mg/cm2。3.4抗急冷急热爆裂性将搪瓷试件加热到300QC时,取出并立即放入冷水中冷却,反复试验100次,瓷釉面无脱瓷、龟裂、翘皮现象。3.5经济性与工^灵活性用于表面搪瓷的耐磨件基材通常不高于10号钢,平均价格比硬质合金钢低120%,比抗磨铸铁低280%。使用搪瓷技术的综合费用比现行耐磨技术(耐磨焊々丄曰i:6H^O人37丄/:士,山着、TT7iAIT々/rf"A(1/HETtt—丄卞各眾平/干、m'lli巧'jk!邻、叫、j堪一w饥守yT巧PF.吸/vr/o,卩ij±L/、j巧瓦机械耐磨部件的适应范围达到90%以上。耐磨搪瓷技术可根据砖瓦机械各部件对抗磨性能的不同要求,灵活改变瓷釉配方和瓷层厚度,并能实现多次涂搪,不但对基材无任何损害,而且在每次烧结瓷釉时,加热到900QC以上的高温和空气冷却的这一过種,相当于对基材进行了正火处理,进一步提高了基材的强度和硬度;每次涂瓷都是对被磨损件的彻底更新,而非传统技术的"修修补补",其性价比是传统修补技术所无法比拟的。4、耐磨搪瓷件的主要性能(见下表)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>6耐冲击吸收功'>216x10—37粘接强度Mpa>4.68硬度HV114-6529抗压强度.MpaX75010表面粗糙度Mm《6.3本发明与
背景技术
相比的先进性还表现在本发明将砖瓦机械耐磨技术引进一个新的领域,为破解砖瓦机械磨损难题给出了崭新的答案,将砖瓦机械的耐磨损水平提高到了传统技术所无法企及的新高度。其先进性主要体现如下1、耐磨搪瓷技术的表面硬度是碳素钢的6.7倍,抗磨铸铁的1.5倍,碳化鵠喷焊的1.65倍,其良好的耐腐蚀性能是传统技术所不具备的,二者相加,其抗磨损性能是传统技术的2倍以上。2、耐磨搪瓷技术具有良好的表面光滑性能,不粘附物料,减小磨擦力,降低温升这一特性与砖瓦机械的技术要求十分吻合,而恰好弥补了传统技术的缺失之处。3、耐磨搪瓷技术对基材要求不高,瓷釉用料省,比传统技术节省费用约50%,而且能根据易磨损件的使用要求灵活改变瓷层厚度和瓷釉配方,并能实现多次涂搪,就砖瓦机械与耐磨件的关系而言,可以说"一旦i有,终生相伴",使砖瓦机械的使用寿命至少提高2倍。4、耐磨搪瓷技术对砖瓦机械的易磨损件具有广泛的适用性,除个别受冲击力的部件外,其余部件均可采用。5、耐磨搪瓷技术工艺简单,容易形成工厂化批量生产,使广大用户从常年的"修修补补"中解脱出来。并对稳定提高砖瓦产品的质量,提高我国墙材工业装备的技术水平具有重要的意义。'具体实施例方式提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法,其是在砖瓦机械中易磨损件金属基材表面涂敷玻璃质瓷釉,经过高温烧结形成一层搪瓷耐磨层。表面涂敷玻璃质瓷釉厚度为0.2-1亳米。表面涂敷玻璃质瓷釉的主要成份是硅(Si0j、綳(8203)、钠(歸)、铅(PbO)、钬(Ti02)、钩(CaO)、氟(F2)。表面涂敷玻璃质瓷釉还添加适量的钴、硅、锰的化合物。复合玻璃质瓷釉的零件包括输泥绞刀、搅齿、挤出绞刀、内外锥套、梳泥齿、拨泥刀、篦板、压泥头、打泥板、机头内壁、机口芯架;搅拌机暨强力搅拌机的搅拌齿,护轴瓦、挤出绞龙、锥形口等;液压砌块成型机的上、下成型模、布料辊、布料箱;液压多斗取料机的挖斗;切坯机和切条机的托辊、推坯器。耐磨件搪瓷工艺方法与传统工业搪瓷基本一致,既已加工好的钢件或铸铁件---表面打磨(去氧化层)---酸洗---刷(喷)底釉一-煅烧烧结一-面釉涂搪一-空气冷却。釉料调制、熔炼通常使用坩埚完成。釉料调制可根据易磨损件的抗磨要求,适当调整釉料各成份的含量,并可按需添加适量的钴、硅、锰等成份。权利要求1、提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法,其特征是在砖瓦机械中易磨损件金属基材表面涂敷玻璃质瓷釉,经过高温烧结形成一层搪瓷耐磨层。2、根据权利要求1所述的提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法,其特征是表面涂敷玻璃质瓷釉的主要成份是硅(Si02)、綳(B203)、钠(NA20)、铅(Pb0)、钬(Ti02)、4丐(Ca0)、氟(F2)。3、根据权利要求2所述的提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法,其特征是表面涂敷玻璃质瓷釉还添加适量的钴、硅、锰的化合物。4、根据权利要求1或2所i的提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法,其特征是表面涂敷玻璃质瓷釉厚度为0.2-1亳米.5、根据权利要求1所述的提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法,其特征是砖瓦机械易磨损件复合玻璃质瓷釉的零件包括输泥绞刀、搅齿、挤出绞刀、内外锥套、梳泥齿、拨泥刀、篦板、压泥头、打泥板、机头内壁、机口芯架;搅拌机暨强力搅拌机的搅拌齿,护轴瓦、挤出绞龙、锥形口等;液压砌块成型机的上、下成型模、布料辊、布料箱;液压多斗取料机的挖斗;切坯机和切条机的托辊、推坯器。全文摘要提高砖瓦机械易磨损件耐磨性能的方法,其是在砖瓦机械中易磨损件金属基材表面涂敷玻璃质瓷釉,经过高温烧结形成一层搪瓷耐磨层。本发明将砖瓦机械耐磨技术引进一个新的领域,为破解砖瓦机械磨损难题给出了崭新的答案,将砖瓦机械的耐磨损水平提高到了传统技术所无法企及的新高度。文档编号C23D5/04GK101215711SQ200810017299公开日2008年7月9日申请日期2008年1月1日优先权日2008年1月1日发明者刘致贞,张芳丽,段拉勋,王安湖,王永平,程永科,程海涛,程玉全,赵智军申请人:程玉全
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