CN108359975A - 一种高耐磨双金属复合板及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种耐磨双金属复合板及其加工方法，通过1.调整耐磨板和硬质相颗粒的配比，进一步增强他们的耐磨性；2.二次注入工艺解决硬质相颗粒在熔覆过程中烧损严重，使烧损率低于5％。该高耐磨双金属复合板耐磨系数高，抗冲击性好，使用寿命长。

Description

一种高耐磨双金属复合板及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种耐磨双金属复合板及其加工方法，属于复合耐磨部件制造领域。
背景技术
高耐磨双金属复合板是指在一层金属板上以熔覆或焊接等方式达到金属表面改性的效果，以达到在不降低使用效果(焊接性能、防腐性能、机械强度等)的前提下节约资源、降低成本的效果。在煤矿大型设备中，由于采掘、输送煤炭数量大、颗粒尖锐、磨损性强以及并存着腐蚀性气体或液体的原因，对设备表面造成的磨损或腐蚀十分严重，一般的金属耐磨板材使用寿命大约几个月到1年左右。除了材料自身磨损失效外，还需频繁更换易磨损部件(刮板机中底板)造成停产。直接造成生产率下降和工时、材料以及矿产资源的浪费。现阶段，为提高煤机设备的耐磨性能，各大煤机制造厂商采用进口耐磨板，进口耐磨板价格昂贵，且购置周期长，弊端较多。
针对此问题，众多研究人员及现场技术人员采取了多种工艺方法来提高输送机易磨损部位、采煤机滚筒等抗磨蚀性能，例如等离子熔覆技术、镶焊硬质合金技术、双金属耐磨板粘贴技术、硬面堆焊复合技术、热喷涂技术等各种物理化学手段，这些方法在一定程度都是通过在钢板表面复合硬质相合金颗粒来达到增加耐磨性的目的，但高耐磨的硬质相合金颗粒在熔焊温度高于1000度时，往往会分解，极不稳定，导致复合进去的硬质相合金颗粒烧损率在10％以上，大大降低了设备表面的抗磨蚀能力，同时，也存在着生产效率低、成本高、抗磨蚀能力和结合力差等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：1.通过调整耐磨板和硬质相颗粒的配比，进一步增强他们的耐磨性；2.通过二次注入工艺解决硬质相颗粒在熔覆过程中减小烧损率。
本发明公开了一种高耐磨双金属复合板，高耐磨双金属复合板包括基材、耐磨层、硬质相颗粒，基材为低碳钢或普通钢板，耐磨层由合金粉末熔融组成，硬质相颗粒成份为WC：60-96wt％；TiC：0.5-30wt％；TaC：0.1-2wt％；NbC：0.1-2wt％；Co：1-30wt％；Ni：1-25wt％；Mo：1-25wt％经熔融合成。
优选地，合金粉末为质量分数为Cr15％；C2％；Nb1％；Mo2％；V3％组成；Fe61％；Ti5％；B1％；Ni10％熔融合成。
一种高耐磨双金属复合板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)水平放置基材；
(2)通过等离子熔覆设备将合金粉末均匀熔融平铺在基材表面构成耐磨层，并使耐磨层厚度为8-12mm；
(3)在熔覆耐磨层的同时，通过送粉器，采用二次注入的工艺将硬质相合金颗粒注入耐磨层内，注入过程中，注入的角度(与基材水平面的夹角)保持在25-40°间，注入量保持120g/min,送粉气流量为10L/分，送粉气流量决定了速率，硬质相合金颗粒大小为60目-200目之间。
本发明通过1.调整耐磨板和硬质相颗粒的配比，进一步增强他们的耐磨性；2.二次注入工艺解决硬质相颗粒在熔覆过程中烧损严重，使烧损率低于5％。该高耐磨双金属复合板耐磨系数高，抗冲击性好，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的一种高耐磨双金属复合板的结构示意图；
图2为本发明的一种高耐磨双金属复合板的加工工艺示意图。
图中：1.基材，2.耐磨层，3.为硬质相合金颗粒,4.等离子熔覆设备，5.送粉器。
具体实施方式
为了能更清楚地理解本发明的技术方案，下面结合附图1、附图2对本发明进一步说明。
如图1-2所示，一种高耐磨双金属复合板，高耐磨双金属复合板包括基材、耐磨层、硬质相颗粒，基材为低碳钢或普通钢板，耐磨层由合金粉末熔融组成，硬质相颗粒成份为WC：60-96wt％；TiC：0.5-30wt％；TaC：0.1-2wt％；NbC：0.1-2wt％；Co：1-30wt％；Ni：1-25wt％；Mo：1-25wt％经熔融合成。
合金粉末为质量分数为Cr15％；C2％；Nb1％；Mo2％；V3％组成；Fe61％；Ti5％；B1％；Ni10％熔融合成。
一种高耐磨双金属复合板的加工方法，包括以下步骤：
(1)水平放置基材；
(2)通过等离子熔覆设备将合金粉末均匀熔融平铺在基材表面构成耐磨层，并使耐磨层厚度为8-12mm；
(3)在熔覆耐磨层的同时，通过送粉器，采用二次注入的工艺将硬质相合金颗粒注入耐磨层内，注入过程中，注入的角度(与基材水平面的夹角)保持在25-40°间，注入量保持120g/min,送粉气流量为10L/分，送粉气流的流量决定了速率，硬质相合金颗粒大小为60目-200目之间。
在制作耐磨板过程中，二次注入硬质合金相比较直接镶嵌硬质合金性价比较高，用低成本取得较高的耐磨效果，且设备投入较少。这种高耐磨双金属复合板，普通基材(1)上侧均匀熔覆的普通耐磨层(2)，普通耐磨层中超耐磨的硬质相颗粒(3)。基材与普通耐磨层为冶金结合，硬质相镶嵌于普通耐磨层中，既保证硬质相的耐磨性能又保全耐磨成的抗冲击性。超耐磨的硬质相颗粒具有较高硬度、良好的耐磨性能但抗冲击性能与抗热分解性较低的特点，以二次注入的形式减少了硬质相颗粒的分解从而延长耐磨产品的使用寿命。合金层内部设置有若干硬质相颗粒，且硬质相颗粒均匀设置在普通耐磨合金层内部，能够有效增强双金属复合板的耐磨性与强度，该耐磨制作设备工装为一体式结构，便于金属表面改性，大大提高煤机设备的耐磨性能即使用寿命。以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种高耐磨双金属复合板，其特征在于：所述高耐磨双金属复合板包括基材、耐磨层、硬质相颗粒，所述基材为低碳钢或普通钢板，所述耐磨层由合金粉末熔融组成，所述硬质相颗粒成份为WC：60-96wt％；TiC：0.5-30wt％；TaC：0.1-2wt％；NbC：0.1-2wt％；Co：1-30wt％；Ni：1-25wt％；Mo：1-25wt％经熔融合成。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨双金属复合板，其特征在于：所述合金粉末为质量分数为Cr15％；C2％；Nb1％；Mo2％；V3％组成；Fe61％；Ti5％；B1％；Ni 10％熔融合成。
3.一种高耐磨双金属复合板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)水平放置基材；
(2)通过等离子熔覆设备将合金粉末均匀熔融平铺在基材表面构成耐磨层，并使耐磨层厚度为8-12mm；
(3)在熔覆耐磨层的同时，通过送粉器，采用二次注入的工艺将硬质相合金颗粒注入耐磨层内，注入过程中，注入的角度(与基材水平面的夹角)保持在25-40°间，注入量保持120g/min,送粉气流量为10L/分，送粉气流量决定了速率，硬质相合金颗粒大小为60目-200目之间。
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