一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111590053A(43)申请公布日2020.08.28(21)申请号202010321802.8(22)申请日2020.04.22(71)申请人南通高欣耐磨科技股份有限公司地址226000江苏省南通市港闸区永达路759号(72)发明人钱兵孙书刚(74)专利代理机构南通物格知识产权代理事务所(普通合伙)32395代理人胡燕(51)Int.Cl.B22D23/04(2006.01)B22D19/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法(57)摘要本发明公开了一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，包括：将陶瓷颗粒进行表面金属化预处理；将预处理后的陶瓷颗粒与粘结剂均匀混合；在混合物中加陶瓷粉末并混合均匀；将颗粒混合物均匀装入泡沫陶瓷舟模具干燥，干燥出箱后脱模后得陶瓷预制件；将陶瓷预制件固定在辊皮衬板铸型型腔表面，然后顺次浇注耐磨合金金属液、碳钢金属液，得到由工作面垂直向下分别为陶瓷预制件/耐磨合金/碳钢三层的金属陶瓷辊皮衬板；将机加工后的辊皮衬板小头通过辊芯卡槽进行装配，辊皮衬板和辊芯大头满焊即可。本发明磨辊后期磨损后，无需更换辊芯，可以打磨焊缝，将磨损严重的辊皮衬板拆掉；磨辊工作面由耐磨合金和金属陶瓷复合材料交错构成，呈蜂窝状，具有双重耐磨性能。CN111590053ACN111590053A权利要求书1/2页1.一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将粒径为8-20目的陶瓷颗粒进行表面金属化预处理；（2）将预处理后的陶瓷颗粒与粘结剂按一定比例均匀混合，其中粘结剂的加入量是陶瓷质量的2%-8%；（3）在步骤（2）混合物中加入一定比例陶瓷粉末并混合均匀，得颗粒混合物，其中，陶瓷粉末的粒径为200-500目，加入量是混合物质量的1%-10%；（4）将步骤（3）颗粒混合物均匀装入泡沫陶瓷舟模具，紧实后陶瓷舟整体放入干燥箱中50℃-200℃干燥24-72小时，干燥出箱后脱模后得陶瓷预制件；（5）将步骤（4）陶瓷预制件固定在辊皮衬板铸型型腔表面，将砂箱放置在震动平台上，然后顺次浇注耐磨合金金属液、碳钢金属液两种材料，耐磨合金金属液优先浸渗陶瓷预制体，碳钢再与耐磨合金呈冶金结合，得到由工作面垂直向下分别为陶瓷预制件/耐磨合金/碳钢三层的金属陶瓷辊皮衬板；（6）将步骤（5）金属陶瓷辊皮衬板进行热处理，使其工作表面硬度达到58-62HRC，将热处理后的金属陶瓷辊皮衬板进行机加工；（7）熔炼母体金属材料形成金属液，然后浇注进入铸型型腔，得到磨辊辊芯，将步骤（6）加工后的金属陶瓷辊皮衬板小头装配在设有卡槽的辊芯小头内，使用圆周卡箍将金属陶瓷辊皮衬板固定在辊芯圆周面，并与辊芯大头进行满焊焊接，焊接完成后拆掉卡箍，得到金属陶瓷辊皮衬板与辊芯复合的易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊。2.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：所述的陶瓷颗粒金属化预处理是将陶瓷颗粒表面包覆铜粉、钛粉、镍粉或任意两种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：所述陶瓷颗粒为氧化铝、氧化锆、碳化硅、碳化钛、碳化钨、氮化钛中的一种或任意几种的组合。4.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：所述粘结剂为硅溶胶、水玻璃、铝溶胶、碳酸钠、聚乙烯醇、酚醛树脂中的一种或任意几种的组合。5.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：所述陶瓷粉末为碳化硼、碳化硅、氧化钇中的一种或任意几种的组合。6.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：所述耐磨合金金属液为高铬铸铁或高锰钢。7.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：所述碳钢金属液为低碳钢或中碳钢。8.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：所述母体金属材料为球墨铸铁、低碳钢或中碳钢中的一种。9.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其特征在于：所述金属陶瓷辊皮衬板的大头设有焊接坡口。10.根据权利要求1所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，2CN111590053A权利要求书2/2页其特征在于：所述陶瓷预制件表面呈蜂窝状或网格状，预制件厚度为10-60mm，陶瓷预制件表面为平面或曲面。3CN111590053A说明书1/5页一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复