CN1451479A - 一种耐冲击构件及制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐冲击构件及制造方法，涉及机械零件制造，特别涉及耐冲击构件及制造方法，以及采用该方法生产的锤体。本发明提供一种耐冲击构件，包括金属骨架与填充材料，金属骨架与填充材料之间紧密连接。所述骨架由板材、棒材、异形材中的任意一种或几种组合构成；所述填充材料为高硬度材料；金属骨架与填充材料之间形成冶金结合。本发明还提供一种耐冲击构件制造方法，包括以下步骤：a.用金属材料根据零部件的形状制出骨架，形成粗略三维轮廓；b.在金属骨架内填充高硬度金属材料，二者紧密结合。本发明所述的耐冲击构件，所用的材料硬度可以很高，如常温硬度值HRC＞42，其耐磨性很好；构件允许有裂纹存在，裂纹不易扩展；制造工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及机械零件制造，特别涉及耐冲击构件及制造方法，以及采用该方法生产的锤体。
背景技术
现有耐冲击零部件，例如破碎机的锤体和烧结挂料板，制造方法主要是整体铸造、整体锻造和整体堆焊三种。整体铸造由于铸件内有缩孔、偏析等缺陷，组织的致密性差，影响铸件的耐磨性，同时受铸造工艺的限制，所用材料硬度不能太高，否则铸造时铸件容易产生裂纹；整体锻造同样由于锻造工艺的限制，硬度不能太高，否则容易产生裂纹，采用堆焊技术，内部组织致密，虽避免了铸造方法所带来的零部件内部缩孔、偏析等缺陷，但所用材料硬度不能太高，否则焊接过程极易产生冷裂纹。若将带裂纹的零部件装机使用，则原有裂纹和使用过程中可能形成的裂纹易扩展，形成穿透性裂纹，导致零部件工作部分大块脱落，有效工作质量大幅降低，综合使用成本提高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种耐冲击构件及制造方法，所述构件的裂纹不易形成穿透性裂纹，不易导致工作部分大块脱落。
本发明的目的是这样实现的：提供一种耐冲击构件，其特征在于，包括金属骨架与填充材料，金属骨架与填充材料之间紧密连接。
所述构件外形为长方体、锥体或不规则几何体。所述骨架由板材、棒材、异形材中的任意一种或几种组合构成；所述填充材料为高硬度材料；金属骨架与填充材料之间形成冶金结合。
本发明还提供一种耐冲击构件制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.用金属材料根据零部件的形状制出骨架，形成粗略三维轮廓；
b.在金属骨架内填充高硬度金属材料，二者紧密结合。
所述金属材料为钢。所述高硬度材料为高耐磨、高硬度金属。填充方法至少包括以下任一：焊接、铸造、锻造、喷熔或喷涂。还可以有步骤c：在上述步骤后的粗略构件轮廓外再覆盖一定厚度的高硬度、高耐磨金属，并进行加工，使其符合具体零件的外部尺寸。
本发明的有益效果是，本发明所述的耐冲击构件，以及依据本发明所述方法制造的构件，所用的材料硬度可以很高，如常温硬度值HRC＞60，其耐磨性很好；构件允许有裂纹存在，裂纹不易扩展；制造工艺简单。
附图说明
图1是本发明一个实施例示意图。
图2是本发明另一个实施例示意图。
具体实施方式
耐冲击构件，其制造方法为，首先用一定厚度且韧性较好的钢板根据零件形状造出粗略轮廓，再通过焊接方式或其他方式用一定厚度的韧性好的钢板将该粗略轮廓分割为多个空间多面体格子，成为骨架。将所述多面体格子内填充满高硬度、高耐磨金属，与空间格子的钢板间形成冶金结合，最后将零部件的粗略轮廓外面填充一定厚度的高硬度、高耐磨金属，并进行外部加工，使其尺寸达到零件要求。
当然，也可以直接利用合适的异型材作为骨架。
另一种实施方式是，由金属棒材组成骨架，而不需要用板材进行空间分割形成格子。
更具体的实施例，如图1所示，用于钢铁冶金企业烧结矿破碎的单锟破碎机的锤体。先根据锤体的形状，用15mm厚的A3钢钢板焊接成锤体的粗略轮廓，轮廓内用15mm厚的A3钢钢板通过焊接使所述轮廓被分割为多个小的棱柱或棱锥状格子2，形成骨架1；将格子2内用堆焊方式填充高硬度、高耐磨金属，再按照锤体的外形在格子外堆焊1～2层高硬度、高耐磨金属；对外形加工，使之符合锤体的尺寸要求。
所述高硬度、高耐磨金属成份为：C：0.4～6.5％、Si：0.3～2.5％、Cr：6～35％、Mn：0.3～2.5％、Mo：0～2.0％、V：0～2.5％、Nb：0-1.5％、Ni：0～2.8％、W：0～2.5％、S：0～0.40％、Ti：0-1.0％、Cu：0～0.5％、Al：0～0.6％、Co：0～2.5％、P：0～0.08％，O：0～0.08％，N：0～0.08％，其余为Fe。
其常温硬度值为HRC58～65，高温耐磨性很好。堆焊时，层间温度应保持600℃左右，以减少堆焊层的冷裂纹。
如图2所示，另一个实施例是烧结刮料板。烧结刮料板是高度较小的长方体，制造时，先用20mm厚的A3钢板焊接出外形轮廓，轮廓内用15mm厚的A3钢板将其分割为许多小的长方体格子7，在长方体格子内通过堆焊的方式填充满高硬度、高耐磨材料，再根据烧结板的尺寸要求对外形进行加工。所述高硬度、高耐磨金属成份为：C：0.4～6.5％、Si：0.3～2.5％、Cr：6～35％、Mn：0.3～2.5％、Mo：0～2.0％、V：0～2.5％、Nb：0-1.5％、Ni：0～2.8％、W：0～2.5％、S：0～0.40％、Ti：0-1.0％、Cu：0～0.5％、Al：0～0.6％、Co：0～2.5％、P：0～0.08％，O：0～0.08％，N：0～0.08％，其余为Fe。
其常温硬度值为HRC＞42，高温耐磨性很好。堆焊时，层间温度应保持600℃左右，以减少堆焊层的冷裂纹。
上述实施例中的填充方法可以是焊接(堆焊)、铸造、锻造、喷熔或喷涂。
Claims (10)
1、一种耐冲击构件，其特征在于，构件由金属骨架(1)和与金属骨架结合的填充材料组成。
2、如权利要求1所述的耐冲击构件，其特征在于，所述骨架(1)由板材、棒材、异形材中的任意一种或几种组合构成；所述填充材料为高硬度材料；金属骨架(1)与填充材料之间形成冶金结合。
3、如权利要求1所述的耐冲击构件，其特征在于，所述构件外形为长方体、锥体或不规则几何体。
4、如权利要求2所述的耐冲击构件，其特征在于，所述填充材料为高硬度、高耐磨金属，成份为：C：0.4～6.5％、Si：0.3～2.5％、Cr：6～35％、Mn：0.3～2.5％、Mo：0～2.0％、V：0～2.5％、Nb：0-1.5％、Ni：0～2.8％、W：0～2.5％、S：0～0.40％、Ti：0-1.0％、Cu：0～0.5％、Al：0～0.6％、Co：0～2.5％、P：0～0.08％，O：0～0.08％，N：0～0.08％，其余为Fe。
5、如权利要求1所述的耐冲击构件，其特征在于，所述构件用于破碎机的锤体或烧结挂料板。
6、一种耐冲击构件制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.用金属材料根据零部件的形状制出金属骨架(1)，形成粗略三维轮廓；
b.在金属骨架内填充高硬度金属材料，二者紧密结合。
7、如权利要求6所述的耐冲击构件制造方法，其特征在于，用金属板将所述轮廓进行空间分割，产生至少两个多面体空间(2)，形成所述金属骨架(1)；然后在分割出的多面体空间(2)内填充高硬度材料。
8、如权利要求6或7所述的耐冲击构件制造方法，其特征在于，步骤b的填充方法至少包括以下任一：焊接、铸造、喷熔或喷涂。
9、如权利要求7所述的耐冲击构件制造方法，其特征在于，所述的多面体空间(2)的形状至少包括以下任一： 圆柱体、棱柱体、锥体、正方体、长方体。
10、如权利要求6所述的耐冲击构件制造方法，其特征在于，还包括下述步骤：
c.在a、b步骤后的粗略构件轮廓外再覆盖一定厚度的高硬度、高耐磨
金属，并进行外形加工，使其符合具体零件的外部尺寸，填充方法至少
包含以下任一：焊接、铸造、锻造、喷熔或喷涂。
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