一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高強(qiáng)度、高硬度的耐磨材料，具體是指一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全世界在水泥沙漿澆注工程上，采用的澆注方法有人工、人工加機(jī)械、機(jī)械化；種類有干式、濕式。干式澆注質(zhì)量不穩(wěn)定，水泥浪費(fèi)大，澆注過程中，工人的工作條件差，計(jì)量不易控制；濕式澆注，避免了干式澆注的不足之處，因此，水泥板、柱、梁的澆注，濕式澆注法被建筑、道路、橋梁、水電、港口、礦山、隧道等廣泛運(yùn)用。
[0003]為了適應(yīng)較大規(guī)模的水泥板、柱、梁的澆注，中國的中國中鐵公司，在九十年代末，從德國引進(jìn)了干、濕水泥漿噴機(jī)，用于高鐵建設(shè)。兩種噴機(jī)使用過程中，干式噴機(jī)缺點(diǎn)太多，被淘汰，濕式噴機(jī)被大量使用，兩種機(jī)型的工作原理，都采用離心原理，用蝸輪葉片攪拌料，再通過壓縮空氣輸送、澆注。由于水泥漿是由水泥、水、沙、卵石等組成，密度很難標(biāo)準(zhǔn)，加之壓縮空氣不恒定，因此，澆注質(zhì)量不理想。鑒于以上原因，中國中鐵西南科學(xué)院，在2000年初，消化吸收，彌補(bǔ)德國產(chǎn)品的不足，研制出國產(chǎn)水泥沙漿濕噴機(jī)TK系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品已獲得國家多項(xiàng)專利，TK濕噴機(jī)的工作原理，攪拌料跟國外產(chǎn)品都一樣，不同的是，澆注時，采用活塞式頂推，TK濕噴機(jī)，與進(jìn)口濕噴機(jī)比較，具有計(jì)量準(zhǔn)確，質(zhì)量可控，節(jié)能降耗，能滿足較大規(guī)模的工程澆注。因此，TK濕噴機(jī)被鐵路、公路橋梁建設(shè)，廣泛使用，現(xiàn)正向建筑、水電、礦山、港口等行業(yè)發(fā)展，前景非常廣闊。
[0004]TK水泥濕噴機(jī)使用近十年，在2010年前，有一個關(guān)鍵部件襯板，質(zhì)量一直都沒有解決，也嚴(yán)重影響了水泥濕噴機(jī)的使用，襯板，要求平面耐磨損，有較高強(qiáng)度，幾何尺寸相對要求較高。
[0005]TK600型的襯板，其厚度僅20毫米，直徑是510毫米，靠圓周上，均分布了九個大孔，圓中心點(diǎn)上，又有一個固定孔，直徑33毫米，中心孔圓的圓周上，分布有三個直徑20毫米的定位銷孔，設(shè)計(jì)上，要求襯板的表面，洛氏硬度達(dá)到HRC45?60，材料的強(qiáng)度極限要求達(dá)到550?600Mpa，最大平面包容為0.05毫米。
[0006]在2009年前，中國境內(nèi)，有國有材料研究廳，數(shù)十個企業(yè)(廠)，均無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，無奈，襯板采用鑄鐵，采用30?55號碳鋼，不表面淬火，因此，磨損很快，在2009年底，申請人按照設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)，產(chǎn)品合格率僅百分之三十左右，優(yōu)質(zhì)率根本談不上，不是鑄造斷裂，就是硬度不夠或是平面度、幾何尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，沒有辦法同時達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，而且其耐磨性能相當(dāng)差，使用壽命只有60至150m3，使用進(jìn)程中，斷裂情況相當(dāng)多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的工藝，使得襯板具備極限斷裂強(qiáng)度為550?600Mpa，洛氏硬度達(dá)到HRC45?60，最大平面包容為0.05毫米，同時具有優(yōu)良的耐磨性。
[0008]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的工藝，包括以下步驟:
(A)備料，按照如下組分及相應(yīng)的重量百分比配料:碳0.40%?0.65%，硅0.8%?1.2%，錳1.0%?1.4%,磷彡0.04%,硫彡0.035%,鉻2.4%?2.6%,鑰0.3%?0.5%,錸微量，釩微量，鈦微量，余量為鐵，并進(jìn)行鋼水的制造，在生物學(xué)與化學(xué)中，微量的規(guī)定是物質(zhì)中含量在萬分之一以下，百萬分之一以上的組分，如:生物學(xué)上規(guī)定含量占生物體總質(zhì)量萬分之一以下，百萬分之一以上的元素為微量元素，對于微量物質(zhì)的分析方法稱為微量分析；
(B)鑄造，將步驟(A)所述組分的鋼水，采用平作立澆工藝澆鑄，澆鑄時的鋼水溫度控制在1430°C?1520°C，鋼水的注入流速應(yīng)當(dāng)控制在IKg/秒以下，并且在模具上至少設(shè)置兩個冒口，同時，使用冷鐵均衡降溫；
(C)初檢，澆鑄完成后，清砂，觀察有無直徑大于I毫米、深度大于2.5毫米的氣孔，有則不合格；有無夾砂、裂紋的長度大于6毫米、且深度大于2.5毫米、寬度大于I毫米的情況，有則不合格，檢測有無內(nèi)缺陷，將不合格的剔除；
(D)退火，將步驟(C)得到的合格工件退火，加溫速度控制在80?100°C/小時，退火溫度控制在金屬組織轉(zhuǎn)變成珠光體組織所需溫度以上30?50°C，保持溫度的時間不得低于4小時，且隨爐溫降低至200?300°C時，方可將工件取出；
(E)機(jī)械加工，將步驟(D)得到的工件加工成所需尺寸，保留一定余量；
(F)第二次退火，在步驟(E)結(jié)束后，立即對工件進(jìn)行退火，其具體方法與步驟(D)相同；
(G)粗磨平面，將經(jīng)過第二次退火的工件進(jìn)行粗磨，預(yù)留余量0.05至0.10毫米；
(H)第三次退火，用30號機(jī)械油浸泡、沸煮，保持30號機(jī)械油的溫度為90°C?95°C，持續(xù)浸泡4至6小時后，自然降溫，待工件溫度與環(huán)境溫度之間的溫差小于20°C時，方可將工件取出；
(I)淬火，將步驟(H)得到的工件采用真空等溫淬火工藝，加溫速度控制在80?100°C/小時，加溫至950°C?1100°C，保持該溫度10?30分鐘，然后降溫，降溫速度控制在40?60 0C /分鐘；
(J)精磨平面，對步驟(I)得到的工件采用高硬度砂輪片進(jìn)行精磨，使其最大包容面度達(dá)到0.05毫米；
(K)檢測，對工件精磨后的強(qiáng)度、硬度、平面度、幾何尺寸進(jìn)行檢測，符合濕噴機(jī)襯板的設(shè)計(jì)要求的為合格產(chǎn)品。
[0009]進(jìn)一步講，所述步驟(B)的優(yōu)選溫度為1450°C?1480°C。
[0010]進(jìn)一步講，所述步驟(E)包括以下四道工序:
(El)車削平面，以襯板的兩平面中任意一個平面定為初基準(zhǔn)，車削第一平面完成后，以第一平面為基準(zhǔn)，車削另一平面，車削后的襯板厚度，留上0.05?0.15毫米的余量；
(E2)鏜孔，在鏜床上以任意一個平面為第一基準(zhǔn)，首先粗鏜第一個孔，其次再以第二孔為基準(zhǔn)，精鏜其余八孔，然后以其余八孔中的任一孔為第三基準(zhǔn)，精鏜所述的第一個孔，最后再用三角油石人工去除毛刺；
(E3)鉆削三個固定銷孔，用一平整的方木自由放在鉆臺上，襯板平面放在方木上，找平夾緊，用模具鉆孔，孔鉆完后，卸去模具，換上倒角用的鉆頭，一面固定銷孔倒角完畢后，翻面，用手將襯板掌握，將鉆床按照每分鐘60至120轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)數(shù)圈，找正孔中心后，再正轉(zhuǎn)倒角，鉆頭傾角是44?45°，倒角0.5?1.5毫米；
(E4)鉆中心孔，其具體方法與步驟(E3)相同。
[0011]進(jìn)一步講，所述步驟(D)中，工件保持退火溫度的時間為5小時，其優(yōu)選退火時，工件溫度為240°C。
[0012]進(jìn)一步講，所述步驟(H)第三次退火，用30號機(jī)械油浸泡、沸煮，30號機(jī)械油的溫度為95°C，保持該溫度的時間為5小時。
[0013]在步驟(A)所述組分中，最重要的是鉻、鑰、碳、以及鐵，其中碳的含量如果小于
0.4%時，成品淬火后，其表面硬度達(dá)不到HRC45?60的技術(shù)指標(biāo)，耐磨性差，工件易產(chǎn)生犁溝式失效，碳的含量如果大于0.65%，成品淬火后，其硬度提高不大，但其沖擊韌性卻急劇下降，工件工作時易碎裂；鑰的含量如果小于0.3%，鑄坯過程容易產(chǎn)生斷裂、表面裂紋傾向增大，工件晶粒變粗大，淬透性差，耐磨性下降；鉻的含量如果小于2.4%，工件硬度、強(qiáng)度差，耐磨性下降。錸、釩、鈦以復(fù)合方式加入包內(nèi)，對鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，以達(dá)到細(xì)化晶粒、提高耐磨性和沖擊韌性的目的。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
I本發(fā)明一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的工藝，采用三次退火的手段，有效消除了材料內(nèi)部的應(yīng)力，客服了超薄件的形變問題，本工藝制成的濕噴機(jī)襯板，其表面硬度能達(dá)到HRC45?60，其強(qiáng)度極限能夠達(dá)到550?600Mpa，最大平面包容能夠達(dá)到0.05毫米，具有較高的耐磨性能，其平均使用壽命是現(xiàn)有襯板的8倍；
2本發(fā)明一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的工藝，使用獨(dú)特配方的材料，其成品合格率能夠達(dá)到98%以上，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)率能夠達(dá)到95% ；
3本發(fā)明一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的工藝，在加工成產(chǎn)品的過程中，采用加工與退火交替的形式，保證了超薄件的質(zhì)量，有效控制了其加工后的形變問題，保證產(chǎn)品的機(jī)械尺寸合符設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例
[0016]我們以TK600型濕噴機(jī)的襯板為例，其厚度僅20毫米，直徑是510毫米，靠圓周上，均分布了九個大孔。圓中心點(diǎn)上，又有一個固定孔，直徑33毫米，中心孔的圓周外，有三個直徑20毫米的定位銷孔，設(shè)計(jì)上，要求襯板的表面，洛氏硬度HRC45?60，材料強(qiáng)度極限要求達(dá)到500?550Mpa，最大平面包容為0.05毫米。從材料力學(xué)，理論力學(xué)，機(jī)械零件來講，均不允許這樣設(shè)計(jì)超薄件，因此，采用本發(fā)明的材料，按照以下工藝即可生產(chǎn)符合設(shè)計(jì)要求的濕噴機(jī)襯板。
[0017]一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的工藝，包括以下步驟:
(A)備料，按照如下組分及相應(yīng)的重量百分比配料:碳0.40%?0.65%，硅0.8%?1.2%，錳1.0%?1.4%,磷彡0.04%,硫彡0.035