一種高耐磨混凝土攪拌葉片及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及混凝土攪拌機，特別是涉及混凝土攪拌機的攪拌葉片。

背景技術(shù)：

混凝土攪拌器是泵車、拖泵等混凝土輸送設(shè)備的主要部件?；炷翑嚢杵饔蓚鲃虞S和安裝在所述傳動軸上的混凝土攪拌葉片組成，工作時，混凝土攪拌葉片在傳動軸的帶動下攪動混凝土砂漿，混凝土砂漿一般由水泥和硬質(zhì)砂礫組成。在攪拌的過程中，混凝土砂漿會對混凝土攪拌葉片造成嚴(yán)重的磨損，混凝土攪拌葉片的使用壽命是影響混凝土輸送設(shè)備整體品質(zhì)的主要因素之一。

目前，材料方面提高混凝土攪拌葉片使用壽命的方法主要有如下幾種：（1）徹底更換葉片的材料。采用高耐磨的材料對現(xiàn)有葉片進行整體制造，但通常采用該方法制備葉片的工藝復(fù)雜，并且成本特別高；（2）在葉片上制備一層高耐磨層。專利CN203344178公開的一種混凝土攪拌機用葉片，是通過在原有葉片上覆蓋一層高強度耐磨保護層，但是受涂層制備工藝本身的限制，該耐磨涂層的厚度受到了很大的限制，最終獲得的耐磨效果有限；（3）采用鑲嵌耐磨材料的方式提高耐磨性。專利CN2915783Y公開了一種鑲嵌硬質(zhì)合金塊的高耐磨葉片，其核心思想是通過在葉片外邊緣面打孔，將硬質(zhì)合金塊焊接在前述的孔洞中，盡管該方式能提高葉片的耐磨性，耐磨部分的厚度也沒有了限制，但是該工藝過程相對復(fù)雜，特別是硬質(zhì)合金的焊接性能差，葉片服役過程中很容易造成所鑲嵌的硬質(zhì)合金塊的脫落，這將嚴(yán)重?fù)p害葉片的耐磨性，引起設(shè)備故障，耽誤工期。此外，專利CN201808139U還公開了一種混凝土攪拌復(fù)合葉片，是先制備一個葉片骨架，再在葉片骨架的外面鑄造一層高耐磨的材料，以實現(xiàn)葉片的高強度和高耐磨性，但是該方法工藝復(fù)雜，并且葉片外層高耐磨材料的整體鑄造降低了高性能材料的使用率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨混凝土攪拌葉片及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種高耐磨混凝土攪拌葉片，包括葉片本體，該葉片本體的外邊緣上至少鑲鑄有一塊高耐磨材料塊。其中，高耐磨材料是硬質(zhì)合金，金屬陶瓷中的一種。當(dāng)葉片本體外邊緣鑲鑄的高耐磨材料塊的數(shù)量為3～25塊時，高耐磨材料是硬質(zhì)合金，金屬陶瓷中的一種或兩種。

所述高耐磨材料塊朝向葉片的表面至少有一根垂直于葉片的迎料面，且長度等于該方向高耐磨材料塊的長度，寬度大于2mm，高度大于5mm的肋條。

所述高耐磨材料塊的迎料面凸出葉片本體的迎料面。并且，所述高耐磨材料塊的迎料面凸出葉片本體迎料面的長度小于高耐磨材料塊沿凸出方向自身總長度的二分之一。

所述高耐磨材料塊與葉片本體接觸部位的高耐磨材料塊的表面上預(yù)制了一層電火花沉積的純鎳或純鐵涂層。

所述電火花沉積的純鎳或純鐵涂層的厚度為30～500微米。

所述電火花沉積的純鎳或純鐵涂層的表面粗糙度Ra>20微米。

高耐磨混凝土攪拌葉片的制備包括如下步驟：

（1）在氬氣保護下，采用大功率工藝參數(shù)的電火花沉積工藝在高耐磨材料塊與葉片本體接觸部位的高耐磨材料塊的表面上預(yù)制一層厚度為30～500微米，表面粗糙度20<Ra<250微米的純鎳或純鐵涂層，其中具體的工藝參數(shù)為：電壓180～330V，電容200～400μF，放電頻率3000～6000Hz。

（2）采用消失模鑄造制備高耐磨混凝土攪拌葉片，其中，工藝過程包括制作聚苯乙烯泡塑白模，白模上涂料并烘干，制作砂型和澆注。

所述制作聚苯乙烯泡塑白模時在向模具中注入發(fā)泡的聚苯乙烯前，將高耐磨材料塊放置在模具中并固定。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種高耐磨混凝土攪拌葉片及其制備方法具有這樣的有益效果，(1)采用高耐磨材料塊在葉片易磨損部位進行鑲鑄，降低了成本，提高了葉片的性價比；（2）采用鑲鑄工藝，并在高耐磨材料塊與葉片本體接觸部位的高耐磨材料塊的表面上電火花沉積一層冶金結(jié)合的純鎳涂層，在金屬液澆注后，純鎳涂層將部分熔化與金屬液發(fā)生互溶生成冶金結(jié)合的界面，使葉片與耐磨材料間實現(xiàn)了冶金結(jié)合；（3）在高耐磨材料塊朝葉片側(cè)設(shè)置肋條結(jié)構(gòu)，增大了葉片與耐磨材料塊的接觸面積，并且肋條結(jié)構(gòu)伸入葉片內(nèi)部，釘扎在葉片中，進一步提高了耐磨材料與葉片的結(jié)合強度；（4）高耐磨材料塊的迎料面凸出葉片本體的迎料面的結(jié)構(gòu)，使得造型后高耐磨材料塊牢牢的卡在了石英砂型中，避免了耐磨材料塊固定骨架的搭建，簡化了工序，節(jié)約了成本。 （5）電火花沉積是一種涂層制備工藝，實際生產(chǎn)中為獲得較小粗糙度的涂層都采用較小的工藝參數(shù)，本發(fā)明中，采用大功率工藝參數(shù)制備粗糙度大（20<Ra<250微米）的涂層（過渡層），增大涂層的表面積，實現(xiàn)高耐磨材料塊與葉片更大的接觸面，增強它們的界面結(jié)合強度。

附圖說明

圖1是發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，一塊具有兩根肋條的高耐磨硬質(zhì)合金塊1鑲鑄在葉片本體2的外緣上。其中，肋條垂直于葉片的迎料面，其長度等于該方向高耐磨硬質(zhì)合金塊的長度，寬度為5mm，高度為15mm；高耐磨硬質(zhì)合金塊的迎料面凸出葉片本體迎料面的長度為高耐磨硬質(zhì)合金塊沿凸出方向自身總長度的五分之二。

在氬氣保護下，采用大功率工藝參數(shù)的電火花沉積工藝在高耐磨硬質(zhì)合金塊1與葉片本體2接觸部位的高耐磨硬質(zhì)合金塊1的表面上預(yù)制一層表面粗糙度Ra=25微米，厚度為50微米的純鎳涂層，其中具體的工藝參數(shù)為：電壓為190V，電容為210μF，放電頻率為3200Hz。

采用消失模鑄造制備高耐磨混凝土攪拌葉片，其中，工藝過程包括制作聚苯乙烯泡塑白模，在向模具中注入發(fā)泡的聚苯乙烯前，將高耐磨硬質(zhì)合金塊1放置在模具中并固定；白模上涂料并烘干；制作砂型和澆注。

實施例2

如圖3所示，具有一根肋條的高耐磨硬質(zhì)合金塊1,金屬陶瓷塊4和硬質(zhì)合金5鑲鑄在葉片本體6的外緣上。其中，三根肋條都垂直于葉片的迎料面，其長度等于該方向高耐磨硬質(zhì)合金塊的長度，寬度為3mm，高度為6mm；高耐磨硬質(zhì)合金塊的迎料面凸出葉片本體迎料面的長度為高耐磨硬質(zhì)合金塊沿凸出方向自身總長度的三分之一。

在氬氣保護下，采用大功率工藝參數(shù)的電火花沉積工藝在高耐磨硬質(zhì)合金塊3與葉片本體6接觸部位的高耐磨硬質(zhì)合金塊3的表面上預(yù)制一層表面粗糙度Ra=100微米，厚度為390微米的純鎳涂層，其中具體的工藝參數(shù)為：電壓為250V，電容為300μF，放電頻率為4000Hz。

在氬氣保護下，采用大功率工藝參數(shù)的電火花沉積工藝在高耐磨金屬陶瓷塊4與葉片本體6接觸部位的高耐磨金屬陶瓷塊4的表面上預(yù)制一層表面粗糙度Ra=240微米，厚度為500微米的純鎳涂層，其中具體的工藝參數(shù)為：電壓為300V，電容為330μF，放電頻率為5000Hz。

在氬氣保護下，采用大功率工藝參數(shù)的電火花沉積工藝在高耐磨硬質(zhì)合金塊5與葉片本體6接觸部位的高耐磨硬質(zhì)合金塊5的表面上預(yù)制一層表面粗糙度Ra=20微米，厚度為100微米的純鐵涂層，其中具體的工藝參數(shù)為：電壓為320V，電容為400μF，放電頻率為6000Hz。

采用消失模鑄造制備高耐磨混凝土攪拌葉片，其中，工藝過程包括制作聚苯乙烯泡塑白模，在向模具中注入發(fā)泡的聚苯乙烯前，將高耐磨硬質(zhì)合金塊1,金屬陶瓷塊4和硬質(zhì)合金5分別放置在模具中并固定；白模上涂料并烘干；制作砂型和澆注。

以上所述僅為本發(fā)明的部分實施例，并不用以限制本發(fā)明，特別是葉片和高耐磨材料塊的形狀不受示意圖中直邊葉片和直邊高耐磨材料塊的限制，可根據(jù)實際需要確定，如弧形，等，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之類。