本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種拋料頭的制備方法。

背景技術(shù)：

拋料頭在立軸沖擊式破碎機工作時承受著高速石料的沖擊與摩擦，是立軸沖擊式破碎機的常備易損件。拋料頭由拋料頭基體與襯板組成，拋料頭的使用壽命主要取決于拋料頭襯板。現(xiàn)有技術(shù)中的襯板普遍采用硬質(zhì)合金制備，而硬質(zhì)合金由難熔金屬的碳化物和粘結(jié)金屬經(jīng)粉末冶金工藝制備出來。一方面，受制于硬質(zhì)相本身的屬性，硬質(zhì)合金硬度大幅提升的空間不大，故硬質(zhì)合金襯板使用壽命大幅提升的空間不大；其次，如果硬度設(shè)計過高會導(dǎo)致硬質(zhì)合金脆性增大，襯板承受不住高速石料的沖擊力而碎裂導(dǎo)致襯板提前失效；再次，拋料頭基體不夠耐磨，基體很快被磨損，這也影響了拋料頭的使用周期。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中在制備拋料頭時，利用環(huán)氧樹脂類膠將硬質(zhì)合金襯板與拋料頭基體進行連接。若粘結(jié)強度不佳，在高速石料的不斷沖擊下，拋料頭襯板與拋料頭基體有脫離的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種拋料頭的制備方法，以提高拋料頭的使用壽命。

本發(fā)明提供一種拋料頭的制備方法，包括如下步驟：

提供金剛石復(fù)合片，金剛石復(fù)合片包括硬質(zhì)合金基體和設(shè)置于硬質(zhì)合金基體上的金剛石層；

提供襯板基體；

采用釬焊將硬質(zhì)合金基體連接于襯板基體上以形成襯板且在釬焊前在金剛石層的表面覆蓋保護劑以防止金剛石層在釬焊的過程中碳化或氧化。

進一步地，保護劑中含有硼砂、氟硼酸鉀、氯化鉀和碳酸鉀。

進一步地，保護劑中，硼砂：氟硼酸鉀：氟化鉀：碳酸鉀的比例為：40～60重量份：10～20重量份：5～10重量份：5～10重量份。

進一步地，保護劑為粉末狀，將保護劑灑在金剛石層的表面或?qū)⒈Ｗo劑用水調(diào)成糊狀后涂抹在金剛石層的表面。

進一步地，釬焊溫度為650℃～850℃，釬焊時間為10～60s。

進一步地，在將金剛石復(fù)合片連接于襯板基體上形成襯板后對襯板進行矯正且使襯板的設(shè)置金剛石復(fù)合片的工作面的拱起高度小于3mm。

進一步地，在對襯板進行矯正后對襯板的裝配面進行銑平。

進一步地，拋料頭制備方法還包括將襯板裝配于拋料頭基體上。

進一步地，拋料頭基體包括用于裝配襯板的安裝槽，利用粘合劑將襯板粘合于安裝槽內(nèi)并利用螺紋連接件將襯板連接于安裝槽內(nèi)并進行固化。

進一步地，根據(jù)拋料頭的不同使用工況選擇金剛石層的表面形狀不同的金剛石復(fù)合片。

基于本發(fā)明提供的拋料頭的制備方法，制備的襯板包括襯板基體和金剛石復(fù)合片，金剛石復(fù)合片的耐磨性使得本發(fā)明的拋料頭的工作面耐磨性較高，從而提高拋料頭的使用壽命。并且本發(fā)明的拋料頭的制備方法在將金剛石復(fù)合片釬焊于硬質(zhì)合金基體上時在金剛石層的表面覆蓋保護劑以防止金剛石層在釬焊的過程中碳化或氧化，從而保護金剛石層，而且與現(xiàn)有技術(shù)中的在真空氣氛中保護金剛石層相比，成本較低而易在生產(chǎn)實踐中推廣使用。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例的金剛石復(fù)合片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實施例的金剛石復(fù)合片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的襯板基體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例的襯板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例的拋料頭基體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例的拋料頭結(jié)構(gòu)示意圖。

各附圖標記分別代表：

1-金剛石復(fù)合片；11-硬質(zhì)合金基體；12-金剛石層；2-襯板基體；22-沉頭孔；23-金剛石復(fù)合片安裝槽；3-拋料頭基體；31-襯板安裝槽；32-堆焊層。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。同時，應(yīng)當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明實施例的拋料頭的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：提供金剛石復(fù)合片1。金剛石復(fù)合片1包括硬質(zhì)合金基體11和設(shè)置于硬質(zhì)合金基體11上的金剛石層12。

步驟二：提供襯板基體2。

步驟三：采用釬焊將硬質(zhì)合金基體11連接于襯板基體2上以形成襯板且在釬焊前在金剛石層12的表面覆蓋保護劑以防止金剛石層在釬焊的過程中碳化或氧化。

本發(fā)明實施例的拋料頭的制備方法通過以上步驟來制備由襯板基體和金剛石復(fù)合片組成的襯板，金剛石復(fù)合片的耐磨性使得本發(fā)明實施例的拋料頭的工作面耐磨性較高，從而提高拋料頭的使用壽命。并且本發(fā)明實施例的拋料頭的制備方法在將金剛石復(fù)合片釬焊于硬質(zhì)合金基體上時在金剛石層的表面覆蓋保護劑以防止金剛石層在釬焊的過程中碳化或氧化，從而保護金剛石層，而且與現(xiàn)有技術(shù)中的在真空氣氛中保護金剛石層相比，成本較低而易在生產(chǎn)實踐中推廣使用。

如圖3所示，本實施例的襯板基體2上設(shè)置有用于安裝金剛石復(fù)合片1的多個金剛石復(fù)合片安裝槽23。多個金剛石復(fù)合片安裝槽23形成類似于蜂窩的結(jié)構(gòu)。兩個相鄰的金剛石復(fù)合片安裝槽23之間有微小間距。

優(yōu)選地，在本實施例中，保護劑中含有硼砂、氟硼酸鉀、氯化鉀和碳酸鉀。需要說明的是，本實施例的保護劑中主要含有以上四種組分，但是并不排除可以含有別的組分。

優(yōu)選地，保護劑中，硼砂：氟硼酸鉀：氟化鉀：碳酸鉀的比例為：40～60重量份：10～20重量份：5～10重量份：5～10重量份。以上述比例來稱取相應(yīng)組分而形成的保護劑對金剛石層的保護效果最優(yōu)。

上述組分混合而成的保護劑為粉末狀，在具體實施過程中可以將保護劑灑在金剛石層的表面。也可以將保護劑用水調(diào)成糊狀后涂抹在金剛石層的表面。用水調(diào)成糊狀后涂抹在金剛石層的表面使得保護劑可以更易附著于金剛石層的表面上，從而對金剛石層形成更好的保護。

優(yōu)選地，在將上述組分混勻后用去離子水將混合物調(diào)成糊狀。

優(yōu)選地，上述釬焊過程可以采用高頻感應(yīng)釬焊的方法來完成。釬焊溫度為650℃～850℃，釬焊時間為10～60s。

襯板2包括設(shè)置金剛石復(fù)合片的工作面和與工作面相對的底面裝配面。

優(yōu)選地，在上述步驟三將金剛石復(fù)合片連接于襯板基體上形成襯板后對襯板進行矯正且使襯板的設(shè)置金剛石復(fù)合片的工作面的拱起高度小于3mm。矯正時可以通過壓力機對焊接后的襯板施加壓力使襯板有一定程度的反變形，并保持一定時間以實現(xiàn)矯正。

在對襯板進行矯正后對襯板的裝配面進行銑平。由于襯板的裝配面要與拋料頭基體上的襯板安裝槽進行裝配，為保證襯板與拋料頭基體之間的連接可靠性，要對襯板的裝配面進行銑平。

具體地，要將襯板的底面進行銑平至將其放于水平面上可以完全貼合。

在將襯板(如圖4所示)制備完成后，接下來要完成的是將襯板安裝于拋料頭基體上。

如圖5所示，拋料頭基體3包括用于裝配襯板的襯板安裝槽31。且襯板安裝槽31內(nèi)設(shè)有螺孔。該螺孔與襯板基體2上設(shè)置的沉頭孔22(如圖3所示)對應(yīng)設(shè)置且尺寸相配合。在裝配時利用粘合劑將襯板粘合于襯板安裝槽內(nèi)并利用螺紋連接件將襯板連接于襯板安裝槽內(nèi)并進行固化。

圖5和圖6示出的拋料頭基體的形狀為大致長方體。但是本發(fā)明所提供的拋料頭的制備方法并不限于拋料頭基體為長方體，拋料頭基體可以為其他形狀。當然襯板安裝槽的形狀也不限于附圖中所示出的長方體形狀。

具體地，對拋料頭基體的襯板安裝槽及襯板的待裝配面進行噴砂處理。并在襯板安裝槽內(nèi)涂抹配置好的樹脂膠，將襯板放入襯板安裝槽內(nèi)并用螺栓進行緊固。并將上述裝配好的襯板與拋料頭基體的組合體進行固化，得到拋料頭，如圖6所示。本發(fā)明實施例的拋料頭的制備方法通過采用粘合劑粘接和螺栓緊固兩種方式結(jié)合的方法來連接襯板和拋料頭基體，使襯板和拋料頭基體之間具有較高的連接強度，提升拋料頭的使用壽命且可利于保證拋料頭的使用安全性。

優(yōu)選地，在涂抹樹脂膠前應(yīng)使襯板安裝槽的裝配面具有一定的粗糙度。

優(yōu)選地，為了提高拋料頭的耐磨性，在拋料頭基體3的內(nèi)側(cè)設(shè)置有堆焊層32。堆焊層的長度應(yīng)與襯板上金剛石復(fù)合片區(qū)域一致，寬度視具體情況而定，堆焊層的位置應(yīng)靠近拋料頭基體的襯板安裝槽一側(cè)。堆焊粉末可以是鐵基粉末。

優(yōu)選地，根據(jù)拋料頭的不同使用工況選擇金剛石層的表面形狀不同的金剛石復(fù)合片。如圖1所示，在制備低沖擊力工況使用的拋料頭時，可以選用平面型金剛石復(fù)合片。在制備高沖擊力工況使用的拋料頭時，可以選用弧面形金剛石復(fù)合片。

下面將對在低沖擊力工況使用的拋料頭的制備方法和在高沖擊力工況使用的拋料頭的制備方法進行詳細說明。

低沖擊力工況使用的拋料頭的制備方法：

首先選取平面型金剛石復(fù)合片以及拋料頭基體，且使襯板安裝槽的尺寸(長×寬×高)：302mm×15mm×24mm，金剛石復(fù)合片的尺寸：直徑13.4mm×總高度8.0mm，金剛石層厚1.5mm。

結(jié)合上述襯板安裝槽尺寸及金剛石復(fù)合片的尺寸設(shè)計襯板基體的結(jié)構(gòu)尺寸圖，按尺寸圖加工得到襯板基體(可以選用45鋼)。

對襯板基體及金剛石復(fù)合片進行噴砂處理并用丙酮進行清洗，烘干備用。將釬料剪裁，放入丙酮清洗后烘干備用。將粉狀釬劑調(diào)成糊狀釬劑備用。在襯板的金剛石復(fù)合片安裝槽中涂抹釬劑，放入釬料，在釬料上再涂抹釬劑，放入待焊金剛石復(fù)合片并在金剛石層涂抹保護劑，準備完畢后放入感應(yīng)釬焊機進行釬焊，釬焊溫度為650℃，釬焊時間為60s，釬焊完畢后轉(zhuǎn)入保溫爐保溫，保溫溫度為250℃，保溫時間為4h，保溫時間到達后取出空冷，將冷卻完畢的釬焊件噴砂處理取出釬劑殘渣及氧化皮得到襯板。

對襯板進行釬焊變形矯正，并將襯板底面銑平。

采用45鋼制備拋料頭基體，并在拋料頭基體內(nèi)側(cè)靠近槽口區(qū)域堆焊耐磨層。

配制樹脂膠，清潔襯板安裝槽及襯板，在襯板安裝槽中涂沫樹脂膠，放入襯板，并用螺栓緊固，隨后放入保溫爐中進行固化，固化溫度為100℃，固化時間3h，獲得拋料頭。

高沖擊力工況使用的拋料頭的制備方法：

首先選取弧面型金剛石復(fù)合片以及拋料頭基體，并使拋料頭基體的襯板安裝槽的尺寸(長×寬×高)為：302mm×18mm×24mm，根據(jù)襯板安裝槽的尺寸選取弧面型金剛石復(fù)合片規(guī)格為1608即(直徑16.0mm×總高度8.0mm，弧面曲率半徑為17mm，金剛石層厚1.5mm)。

結(jié)合襯板安裝槽尺寸及金剛石復(fù)合片的尺寸設(shè)計襯板基體結(jié)構(gòu)尺寸圖，按尺寸圖機加工得到襯板基體，襯板基體材質(zhì)為45鋼。

對襯板基體及金剛石復(fù)合片進行噴砂處理并用丙酮清洗，烘干備用。將釬料剪裁，放入丙酮清洗后烘干備用。將粉狀釬劑調(diào)成糊狀釬劑備用。在襯板的金剛石復(fù)合片安裝槽里涂抹釬劑，放入釬料，在釬料上再涂抹釬劑，放入待焊金剛石復(fù)合片并在金剛石層涂抹保護劑，準備完畢后放入感應(yīng)釬焊機進行釬焊，釬焊溫度為750℃，釬焊時間為10s，釬焊完畢后轉(zhuǎn)入保溫爐保溫，保溫溫度為400℃，保溫時間為2h，保溫時間到達后取出空冷，將冷卻完畢的釬焊件噴砂處理取出釬劑殘渣及氧化皮。

對襯板進行釬焊變形矯正，并將襯板底面銑平。

采用45鋼制備拋料頭基體，并在拋料頭基體內(nèi)側(cè)靠近槽口區(qū)域堆焊耐磨層；

配制樹脂膠，清潔襯板安裝槽及襯板，在襯板槽中涂沫樹脂膠，放入襯板，并用螺栓緊固，隨后放入保溫爐中進行固化，固化溫度為150℃，固化時間2h，獲得拋料頭。

最后應(yīng)當說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當中。