目前,锤式破碎机大量使用铸钢锤柄与高铬铸铁锤端的双金属复合锤头,这种锤头如果复合良好,既可满足锤头对韧性的要求,同时也具有很高的耐磨性。然而由于铸钢锤柄熔点高,在与锤端复合时难以达到冶金结合,容易出现锤头锤端高铬铸铁的松动、脱落掉块等情况。另外靠近锤端部分的锤柄由于采用普通碳钢材料,耐磨性很低,在实际使用过程中易出现严重磨损,导致整个锤头早期失效,甚至断裂引起设备的损坏和安全事故。为解决这些问题,在锤柄复合部位及受冲击面上堆焊一层熔点较低且和锤端同质的高铬铸铁材料,然后与锤端进行复合,以提高锤柄的耐磨性能,同时提高复合界面的冶金结合性能,从而使锤头整体寿命得到进一步提高。本课题锤柄材质选用ZG270-500,锤端材质选用高铬铸铁。试验了D618,以及自制的多种不同成分的高铬铸铁焊条在锤柄上的堆焊性能,在此基础上分别在堆焊锤柄于室温、300℃和600℃左右预热条件下采用型内感应加热工艺复合铸造,然后对复合后的锤头进行960℃保温4h,出炉风淬,再在250℃保温2h,出炉空冷的回火处理。使用XRD、金相显微镜、扫描电镜及能谱结合分析表面堆焊层试样和复合层试样的组织形貌与结合情况,并进行洛氏硬度和显微硬度的测量,利用自制的磨损试验机进行堆焊锤柄的耐磨试验,分析试验结果并选择合适的堆焊焊条,最后做冲击韧性试验,进行冲击韧性校验。试验结果表明：采用高碳铬铁、石墨、硅铁(Si75)、高碳锰铁和还原铁粉为原料来做焊条,其工艺性能良好,同时保证了堆焊层质量。保持铬含量在20%左右,调整配比以达到不同的含碳量,自制了1#到4#四种不同成分焊条,堆焊后对堆焊层进行化学成分分析,参照Fe-Cr-C合金液相面投影图确定3#焊条熔点最低。焊态平均硬度结果分别为：42.3HRC、48.7HRC、55.7HRC、59.4HRC。金相观察表明：随着碳含量的升高,组织由亚共晶向过共晶转变,初晶奥氏体越来越少,共晶碳化物越来越多,达到过共晶成分时,则变为大块初生碳化物和共晶组织。采用表面堆焊高铬铸铁后复合的工艺,在不同锤柄预热温度下进行复合,经热处理后,堆焊层与锤端均得到M7C3型碳化物+回火马氏体+弥散分布的二次碳化物+残余奥氏体的金相组织,锤柄堆焊层硬度也得到了提高。堆焊层平均厚度为2mm,以煤矸石为磨料,制样进行磨损试验,试验结果：ZG270-500平均磨损失重量为3.5372g,1#到4#焊条堆焊后的锤柄相对ZG270-500的耐磨性分别提高了约11、16、26、30倍。最终选用3#自制焊条,因为其堆焊层熔点较低,硬度也较高,完全满足锤头使用要求,选择预热300℃,高铬铸铁锤端与堆焊层完全达到互熔状态,没有分界线,而堆焊层与锤柄之间经再次加热后,促进了结合界面处的原子相互扩散,界面结合呈犬牙交错状,加强了冶金结合程度,最后进行冲击韧性校验,该锤头完全满足工况冲击要求,使锤头更加安全可靠,同时也大大提高了锤柄的耐磨性。试制的锤头在实际生产中进行了试用,其寿命为高锰钢锤头的4倍多,同时当锤端磨损基本失效后,锤柄堆焊层并未完全磨损,从而有效的保护了锤柄基材,提高了寿命,降低了成本,使用效果良好,达到了预期设计的要求。