國(guó)產(chǎn)軋制高錳鋼板在拋丸設(shè)備上的應(yīng)用

洛陽(yáng)某公司是生產(chǎn)拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋和各種箱體的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家，主要配套各系列大中型拖拉機(jī)。另外還配套國(guó)內(nèi)外多個(gè)廠家的缸體、箱體類(lèi)鑄件，年生產(chǎn)10萬(wàn)t鑄件。隨著近幾年客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求提升，甚至對(duì)表面質(zhì)量的要求近乎苛刻，公司對(duì)拋丸設(shè)備進(jìn)行了多次改進(jìn)，在提高拋丸機(jī)易損件的使用壽命上也作了很多的嘗試，尤其是在國(guó)產(chǎn)軋制高錳鋼板的使用上取得了一些進(jìn)步。


1拋丸設(shè)備的現(xiàn)狀


我公司現(xiàn)使用機(jī)械手拋丸機(jī)（DISA）、連續(xù)式拋丸室、積放式585拋丸機(jī)、15GN、28GN履帶拋丸滾筒及吊鉤式拋丸機(jī)等多種拋丸清理設(shè)備，年清理鑄件近10萬(wàn)t。由于各種設(shè)備制造廠家水平差異，在使用過(guò)程中的維護(hù)投入差別也很大，如表1所示。
磨耗件在拋丸設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用中占用了絕大部分的比例，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)這一比例接近80%。國(guó)產(chǎn)拋丸設(shè)備在使用中后期時(shí)清理室的飛砂現(xiàn)象較嚴(yán)重，這包括室壁護(hù)板的破損帶來(lái)的漏洞，連續(xù)式拋丸機(jī)的軌道間隙也是鋼丸外漏的主要原因，維護(hù)的工作量很大，維修費(fèi)用也很高，所以提高拋丸設(shè)備磨耗件的壽命是非常重要的。

表1拋丸設(shè)備的維護(hù)成本

2拋丸設(shè)備磨耗件改進(jìn)的方向和措施


在2002年引進(jìn)機(jī)械手拋丸機(jī)（DISA）后，生產(chǎn)效率得到了大幅度的提升，維護(hù)費(fèi)用也得到了有效的控制。針對(duì)這一現(xiàn)象經(jīng)分析，得出如下結(jié)論：

1）在清理室內(nèi)部全部采用軋制高錳鋼護(hù)板，可以有效提升防護(hù)等*；

2）室壁采用壓嵌式結(jié)構(gòu)，減少接縫部位出現(xiàn)漏洞的幾率，提高了使用壽命；

3）在局部比如分離器、斗式提升機(jī)的拋砂處等部位必須采用軋制高錳鋼材料，提高抗沖擊和耐磨能力；

4）核心部件如機(jī)械手采用優(yōu)質(zhì)高錳鋼，壽命在7a以上。


近幾年國(guó)產(chǎn)軋制高錳鋼板在生產(chǎn)工藝和控制水平上有了較好的發(fā)展，在機(jī)械性能方面有了明顯的提高如表2?；窘咏M(jìn)口優(yōu)質(zhì)高錳鋼板的水平。
表2國(guó)產(chǎn)軋制高錳鋼板機(jī)械性能
Mn13耐磨高錳鋼板特別適用于沖擊磨料磨損、擠壓、和高應(yīng)力碾碎磨料磨損等惡劣工況，常用于制造球磨機(jī)襯板，錘式破碎機(jī)錘頭等，破壞形式以磨損消耗為主，部分會(huì)斷裂、變形。磨損分為三種：金屬構(gòu)件表面間相互接觸并運(yùn)動(dòng)的摩擦磨損；其他金屬或非金屬物料打擊金屬表面的磨料磨損和流動(dòng)氣體或液體與金屬接觸導(dǎo)致的沖蝕磨損。耐磨鋼板的耐磨性能取決于材料本身，而抗磨鋼則在不同的工況條件下表現(xiàn)出不同的耐磨性，材料本身和工況條件兩者才能決定其耐磨性能。近年來(lái)Mn13軋制鋼板在外資、合資企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，由于國(guó)產(chǎn)軋制鋼板在價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，我們決定在國(guó)產(chǎn)拋丸設(shè)備中進(jìn)行取代鑄造護(hù)板的嘗試，并取得了一定效果。


3國(guó)產(chǎn)高錳軋制鋼板在拋丸設(shè)備中的應(yīng)用

3.1履帶拋丸滾筒的側(cè)壁和頂棚護(hù)板

改造前：履帶拋丸滾筒內(nèi)壁護(hù)板采用特種鑄鐵護(hù)板，護(hù)板依靠螺栓連接固定，為增加耐用程度在清理室內(nèi)部使用包鑄螺母，由于在工作中護(hù)板受到工件的強(qiáng)烈沖擊，造成螺母固定不可靠，護(hù)板經(jīng)常脫落、破損或造成履帶的運(yùn)轉(zhuǎn)不正常影響生產(chǎn)效率，帶來(lái)的維修工作量也很大，同時(shí)維護(hù)成本也很高。
改造后：側(cè)壁護(hù)板采用軋制高錳鋼護(hù)板，整體制作安裝，采用螺栓連接形式固定在基礎(chǔ)原板上；在拋射方向一側(cè)的護(hù)板背面增加防變形筋，降低整塊護(hù)板的變形度；改造后的照片見(jiàn)圖1、圖2。改造后側(cè)壁護(hù)板已經(jīng)使用4a，兩班工作制計(jì)算，在20000h左右，故障停機(jī)基本為零，防護(hù)程度大大提高；頂棚由于不直接受鋼丸擊打，壽命在5a左右。每年可以節(jié)約大量的維修資金
圖1內(nèi)壁護(hù)板

圖2側(cè)壁護(hù)板

圖3吊鉤
3.2吊鉤式拋丸機(jī)的吊具


改造前：原裝吊具采用Q235材料圓鋼制作，每鉤可以吊掛4個(gè)零件進(jìn)行拋丸處理，生產(chǎn)效率不能滿(mǎn)足要求；另外由于吊具材料的選用不合適，使用時(shí)間往往在一個(gè)月左右，需要制作備用的吊具作備件，占用了大量的資金。
改造后：使用軋制高錳鋼板作吊鉤材料，整體為焊接結(jié)構(gòu)，吊具中心采用十字拉筋結(jié)構(gòu)，外圓采用16mm厚高錳鋼板滾制而成，圓周均勻分布6個(gè)高錳鋼板割制而成的吊鉤，根據(jù)清理不同的鑄件可以更換相應(yīng)的吊鉤如圖3所示。生產(chǎn)效率提升50%，使用壽命在3a以上。按照兩班工作制計(jì)算，壽命在15000h左右。在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)割制的吊鉤旋轉(zhuǎn)角度受到一定的限制，影響拋丸效果，和鋼材供應(yīng)商商量后，決定后續(xù)的吊具選用φ30高錳鋼棒材制作，效果更好。

3.3機(jī)械手拋丸機(jī)（DV2-450）機(jī)械手的國(guó)產(chǎn)化

機(jī)械手是機(jī)械手拋丸機(jī)的核心部件，主要用來(lái)夾持鑄件進(jìn)行拋丸清理。工作時(shí)4臺(tái)拋丸器同時(shí)射砂，每分鐘拋丸量在1.8t，工作環(huán)境相當(dāng)惡劣。進(jìn)口機(jī)械手使用已經(jīng)接近8a，局部變形嚴(yán)重，需要更換。由于進(jìn)口備件價(jià)格相當(dāng)高，我們決定繼續(xù)走國(guó)產(chǎn)化的嘗試。按照三步走的思路：
1）上夾爪結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，先采用國(guó)產(chǎn)高錳鋼制作，在使用期間按照月、季度進(jìn)行變形的測(cè)量和數(shù)據(jù)分析。在一個(gè)季度內(nèi)如果變形量不超過(guò)2%，繼續(xù)下夾爪的嘗試；
2）下夾爪制作安裝，同樣測(cè)量變形量，如果在2%以?xún)?nèi)，可以進(jìn)行機(jī)械手臂的制作安裝；
3）機(jī)械手手臂的制作安裝，同樣進(jìn)行變形量的測(cè)量和分析。
3.4拋丸室室體及局部材料的改造
在拋丸機(jī)室體內(nèi)部正對(duì)拋丸器的壁上，采用鑄造護(hù)板壓嵌式結(jié)構(gòu)，在接縫中間室體的壁上加焊50mm寬，12mm厚的高錳鋼進(jìn)行二次防護(hù)，主要防止護(hù)板邊緣破損后仍然可以正常防護(hù)，減少丸砂對(duì)室體造成的損壞。斗式提升機(jī)和螺旋分離器連接部位采用高錳鋼板，可以有效防止鋼丸對(duì)螺旋分離器的沖擊，提高局部的壽命，減少維修的工作量。丸砂分離器也可以在風(fēng)口部位采用軋制高錳鋼板，減少鋼丸分離時(shí)對(duì)局部造成的沖擊，達(dá)到提高使用壽命的目的。

4使用國(guó)產(chǎn)軋制高錳鋼板的體會(huì)

1）國(guó)產(chǎn)軋制高錳鋼板可以替代進(jìn)口高錳鋼板在拋丸機(jī)上的應(yīng)用；

2）在非正對(duì)拋丸器拋射方向上可以有效代替鑄造護(hù)板，降低維修工作量，節(jié)約使用成本；

3）對(duì)關(guān)鍵的部件可以進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化軋制高錳鋼板的嘗試工作，已達(dá)到降低成本的目的。