红星颚式破碎机齿板铸造工艺改进性能提升

作者：红星机器 发表于： 2015-03-26 09:38:21

杨帅军老师 红星技术工程师

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颚式破碎机的主体结构中，齿板是重要的易损件，因为齿板工作时受力复杂，工况条件恶劣，会造成严重磨损。为此，我们颚式破碎机厂家为了提高齿板的使用寿命，对齿板的铸造工艺进行了研究。

在生产中，颚式破碎机的齿板消耗量对整个破碎成本有重要的影响。当前用于制造颚式破碎机齿板的材料主要是高锰钢。高锰钢适合在较大冲击载荷的磨料磨损工况下使用，而在中、小能量冲击下，其表面只能部分或者不能被加工硬化，故不抗磨。颚式破碎机齿板属于在中等冲击应力条件下工作，加工硬化不能被充分发挥，是造成齿板不耐磨的主要因素。

根据颚式破碎机齿板的工作特点，制作齿板的材料必须具有良好的塑性、韧性，又要有较高的耐磨性能。因此给齿板选材带来困难，这也是大多数颚式破碎机齿板选用高锰钢材料的主要原因。改进后的铸造工艺方法利用高锰钢材料良好的塑性、韧性，在高锰钢颚式破碎机齿板的齿上镶铸硬质合金棒。以达到韧性好、耐磨性高的目的。适合在恶劣工况条件下工作，并且能够破碎不同硬度的物料。

铸造工艺设计

齿板采用铸造工艺生产，该铸造工艺包括高锰钢的生产过程、消失模铸造过程及热处理过程。

高锰钢的生产过程：将普通废钢、生铁加入中频感应炉内熔炼，钢液熔清后加入锰铁、铬铁、硅铁，完全熔化后调整成分，直到成分符合高锰钢的化学成分的质量分数要求。

消失模铸造过程：①制作齿板的聚苯乙烯（Eps）泡沫塑料模的模具，该模具采用铝合金材质铸造成毛坯，经机加工后装配成模具；②用该模具制作齿板的泡沫塑料模，然后在齿板的泡沫塑料模的齿上钻制排列有序的小孔，小孔用来安装YG20硬质合金棒，钻孔前应先制作钻模板，该钻模板的内表面形状与齿板单个齿的外表面形状相同，钻孔时将钻模板套在齿板的单个齿上进行钻孔。

考虑到齿板在工作过程中，不同位置磨损程度不相同，磨损严重处一般在齿板出料处的上端部。所以在齿板的上、下两端硬质合金棒排列比其他位置要紧密（上端排列紧密主要是为了上、下两端换位使用）。

高锰钢液浇注温度为1450～1460℃，负压真空度为0.02～0.04MPa；其中，热处理过程为浇注后，待齿板铸件冷却到1000～1050℃时，将齿板铸件从消失模砂箱中吊出，迅速移动到水池的上方，自由落体式坠入水池中进行水韧处理，室温后清除浇、冒口，装入箱式电阻炉中加热至220℃保温2h出炉空冷。

工艺改进后优点分析

1、齿板采用高锰钢为主要材料，水韧处理后基体是强韧性好的奥氏体，镶铸的YG20硬质合金棒形成硬质相，因为母体材料高锰钢对YG20硬质合金棒的支撑效应和硬质相YG20硬质合金棒对母体材料高锰钢的阴影效应共同作用的结果，达到了既硬又韧的效果；

2、齿板铸件采用消失模铸造，工艺简单、生产效率高，质量稳定可靠；

3、所镶铸的硬质合金棒在浇注时，不需要加热，解决了传统镶嵌铸造法生产环境恶劣的根本问题；

4、齿板镶铸的硬质合金棒所需数量少，重量轻，成本低，工作过程中不易脱落，效果好；

5、齿板采用铸件余热水韧处理的方法，既减少铸件脱碳，又节约了二次加热所需的能源，使铸造成本下降。

综上所述，选择采用在齿板各个破碎齿上镶铸硬质合金棒，并采用消失模铸造方法和铸造余热热处理等工艺。生产实践证明，齿板通过改进铸造工艺后，使用寿命比原来提高1倍以上，收到了良好的效果。经过优化设计之后的颚式破碎机齿板结构性能大大提高，提高了颚式破碎机的工作效率欢迎前来我公司咨询选购设备。