破碎机锤头的铸造工艺分析

锤头的使用性能可以概括为抗断裂能力和抗磨损能力，而影响锤头使用性能的主要因素之一是铸造工艺。

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锤头的使用性能可以概括为抗断裂能力和抗磨损能力，而影响锤头使用性能的主要因素之一是铸造工艺。在合理选材的前提下，锤头的铸造工艺是决定其使用性能的关键。目前水泥厂使用的锤头大多为铸件，单重从几公斤到一百多公斤不等，结构形状也各不相同，笔者通过对一些铸造厂生产锤头的方法和生产工艺进行分析和总结，归纳了几种比较典型的锤头铸造工艺。

1．垂直浇铸工艺

这种工艺又称为平做立浇工艺，即水平造型，直立浇铸，工艺中冒口多采用大气压力暗冒口，这种方法可使钢水中的杂质能上浮到冒口，锤头的凝固顺序合理。冒口压力的增加，大大提高了补缩能力，进而保证了锤头整体组织的致密度，使锤头的抗断裂能力明显提高。但是这种工艺方案中锤顶部位是靠近冒口的最后凝固区域，容易形成较粗大的晶粒，直接影响锤头的抗磨损能力。当锤头较为厚大时，工艺中冒口颈尺寸往往与锤顶尺寸相当，冒口切割的难度彳肽或产生较为严重的切割裂纹，影响锤头的使用。这种工艺的造型操作比较复杂，铸造的工艺成品率也较低，一般不超过50％，因此，这种工艺最为适宜的应该是使用条件恶劣、厚度不低于100mm的中等或较大重量的锤头。

2．水平浇铸工艺

这种工艺方案又分为单层浇铸和多层浇铸。多层浇铸的工艺方案主要用于重量不超过10kg的锤头铸造。采用这种工艺方法，造型效率高、工艺出品率高、工装费用低、冒口易切割，既可手工作业，也可机械化生产，非常适合于大批量生产。这种工艺方法生产的锤头重量不宜过大，否则会因钢水压力太大冲坏砂型或下部锤头过热时间长而形成粘砂和晶粒肥大的缺陷，因此使用这种工艺时，还要注意浇铸的层数不宜过多。在多层浇铸工艺的基础上，有许多锤头可以采用立式组芯工艺。这种工艺方法扩大了多层浇铸的应用范围，不仅保留了多层浇铸中造型效率高、适合于大批量机械化生产的特点。又有锤头的凝固顺序合理、内在质量可靠等垂直浇铸工艺的优点。但同垂直浇铸工艺一样，以及砂型制做、组芯工艺等原因，它只适合于中等重量的锤头。

单层浇铸工艺应用范围最广，特别是重量几十公斤至上百公斤的锤头都有应用。这种工艺方法采用浇、冒口合一的方案，不再单独设立浇口，因而造型操作较为简便。当锤头重量不大时。一般一个冒口可为2～4个锤头进行朴缩，提高了工艺出品率。冒口多采用易割边冒口，因而极易打掉。用这种工艺，冒口尺寸特别是冒口颈尺寸的确定，对锤头内在质量影响至为关键，如选用不当，就会出现严重的轴向疏松或缩孔，尤其是较长的锤头更易发生此类情况，所以生产中常使用外砖铁以延长末端区。提高锤头的致密度。此外由于是浇、冒口合一，浇铸中各种杂质无法上浮到冒口表面，因此锤头的表面常出现夹渣、夹砂缺陷。

铸造工艺方法虽然各有特点，但其共同之处都是将锤头的轴孔位置放置于凝固的末端区．将冒口安放于锤头顶部，因为锤头的断裂多发生在轴孔部位，而铸件的末端区是组织较为致密的区域．性能最佳，有利于提高抗断裂的能力。冒口放于锤顶则有利于形成顺序凝固，使整个锤头组织致密。但是由于冒口所在位置正好是锤头的工作面，因长时间的过热，此部位的晶粒往往比锤轴部位粗大许多，加之切割冒口等因素，造成锤头的耐磨损能力下降。特别是—些尺寸厚、重量大的锤头，这种以牺牲抗磨性换取抗断裂能力的情况更为普遍。为了更好地解决这一矛盾，根据各种工艺的特性，在水平浇铸的基础上，应尝试一种水平顶冒口工艺，这种工艺的特点是：浇、冒口台一，冒口安放于锤头的侧面。铸造厂通过对实物的解剖分析发现，锤头的整体致密度良好，锤头工作面的晶粒尺寸与轴孔部位相当。虽然冒口尺寸小于垂直浇铸的冒口，但是冒口残根的处理难度仍较大，这是今后有待解决的问题。从使用情况来看，这种工艺生产重量较大的锤头综合性能最好，破碎能力最高。

综上所述，铸造耐磨锤头的工艺原则是：轴孔置于末端区的顺序凝固，工艺关键是冒口位置与尺寸的选择。对于中、小重量的锤头可以推广多层水平浇铸或组芯立浇工艺，而对重量和厚度均较大的锤头，适宜采用水平浇铸工艺，对于那些锤顶部位厚大的大重量锤头，水平顶冒口工艺则是一种值得尝试的较好工艺方案。

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