本发明涉及引导轮加工,更具体地说,本发明涉及一种引导轮锻造工艺。
背景技术:
1、引导轮是履带式工程机械行走机构的重要零部件,主要用来引导履带正确绕转,防止其跑偏和越轨,缓和履带前进时受到的冲击。引导轮承受重载,在履带表面滑动,因此要求引导轮的轮体有较高的强度和耐冲击性,其表面还应具有很高的硬度和耐磨性。
2、引导轮的加工部分采用铸造的方式进行,铸造加工的方式是一种比较成熟的工艺,但是其存在明显的缺点,效率低下,且对材料有明显的浪费,铸造成型的产品,在显微镜下观察时,会明显发现铸造引导轮的金相组织中晶粒度还是显得异常粗大,且铸造会造成产品内部出现元素偏析,导致热处理过程可能出现裂痕的情况,因此需要一种引导轮锻造工艺来解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷,本发明提供了一种引导轮锻造工艺,本发明所要解决的技术问题是:铸造引导轮会导致内部出现元素偏析,且金相组织中晶粒度异常粗大,热处理过程容易出现裂痕的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种引导轮锻造工艺,包括以下步骤:
3、下料,根据所需的引导轮尺寸及形状裁切得到对应钢坯;
4、预锻,将加热后的钢坯放入锻造设备内的墩粗模具中进行墩粗成型;
5、锻造,将墩粗后的钢坯放入锻造设备的粗锻造模具中,进行粗锻,粗锻结束得到毛坯,清理表面掉落的碎屑,然后在将其放入精锻造模具中,精锻得到成品轮体;
6、热处理,首先进行高温正火,然后进行常温回火;
7、表面处理,将冷却后的轮体进行表面毛刺处理,涂覆保护剂;
8、探伤,采用超声波探伤的方式对轮体内部进行探伤,并剔除不合格品。
9、作为本发明的进一步方案:所述钢坯为35mnb或40mn2,下料结束后对钢坯表面碎屑进行清理。
10、作为本发明的进一步方案:所述预锻步骤中的加热操作,将裁切后得到的钢坯放入加热炉中加热至1180-1250℃,加热速度为70-85℃/h,加热炉为电加热炉。
11、作为本发明的进一步方案:所述锻造设备为120mn自由锻压机,墩粗成型过程中锻压机的下压量控制在30-50mm,预煅步骤和锻造步骤中,墩粗模具、粗锻模具和精锻模具均进行预热,预热的温度为150-400℃。
12、作为本发明的进一步方案:所述锻造得到成品轮体后,轮体在锻造设备内采用炉冷的方式进行降温,降温至400-550℃时,将其取出进行热处理。
13、作为本发明的进一步方案:所述热处理步骤中的高温正火,将锻造得到的轮体放入加热炉内,加热轮体至800-920℃,进行正火,升温时间控制在3h,随后温度降低至280-330℃,降温速度控制为60-78℃/h,降温方式为炉冷;
14、常温回火,将正火后得到的轮体置于加热炉内,并加热轮体至400-520℃,保温2.5h,在加热炉内降温至180℃,降温速度为30-42℃/h,将其取出,利用空气进行自然冷却。
15、本发明的有益效果在于:
16、本发明通过采用锻造的方式进行引导轮加工,锻造引导轮的金相组织中,晶粒度显得规矩,大小均衡,不易在热处理过程中出现裂痕情况,且锻造引导轮内部组织和元素含量比较均匀,更易使硬度达到要求,锻造引导轮在进行热处理时稳定性更好一些,并且加热时间也不像铸造那么长时间,从根本上降低了成本,因此对提质降本起到了关键作用;
17、本发明通过对锻造过程中锻造设备的模具进行提前预热,避免加热后的钢坯与温差较大的模具直接接触,在一定程度上避免由于温差大导致钢坯内外性能存在较大差异的情况出现,对模具的预热会降低钢坯锻造时的变形抗力,使整体的锻造成型难度降低,使锻造成型后的成品内部晶粒更为均匀,锻造成型后采用高温正火和常温回火的方式进行处理,高温正火对金相组织内的晶粒进行细化,且高温会熔断内部的夹杂物,常温回火可消除正火冷却时产生的应力,提高产品的韧性和塑性。
18、实施方式
19、下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
20、实施例
21、一种引导轮锻造工艺,包括以下步骤:
22、下料,根据所需的引导轮尺寸及形状裁切得到对应钢坯;
23、预锻,将加热后的钢坯放入锻造设备内的墩粗模具中进行墩粗成型;
24、锻造,将墩粗后的钢坯放入锻造设备的粗锻造模具中,进行粗锻,粗锻结束得到毛坯,清理表面掉落的碎屑,然后在将其放入精锻造模具中,精锻得到成品轮体;
25、热处理,首先进行高温正火,然后进行常温回火;
26、表面处理,将冷却后的轮体进行表面毛刺处理,涂覆保护剂;
27、探伤,采用超声波探伤的方式对轮体内部进行探伤,并剔除不合格品。
28、钢坯为35mnb,下料结束后对钢坯表面碎屑进行清理。
29、预锻步骤中的加热操作,将裁切后得到的钢坯放入加热炉中加热至1220℃,加热速度为80℃/h,加热炉为电加热炉。
30、锻造设备为120mn自由锻压机,墩粗成型过程中锻压机的下压量控制在48mm,预煅步骤和锻造步骤中,墩粗模具、粗锻模具和精锻模具均进行预热,预热的温度为150℃。
31、锻造得到成品轮体后,轮体在锻造设备内采用炉冷的方式进行降温,降温至500℃时,将其取出进行热处理。
32、热处理步骤中的高温正火,将锻造得到的轮体放入加热炉内,加热轮体至900℃,进行正火,升温时间控制在3h,随后温度降低至300℃,降温速度控制为75℃/h,降温方式为炉冷;
33、常温回火,将正火后得到的轮体置于加热炉内,并加热轮体至500℃,保温2.5h,在加热炉内降温至180℃,降温速度为40℃/h,将其取出,利用空气进行自然冷却。
34、实施例
35、一种引导轮锻造工艺,包括以下步骤:
36、下料,根据所需的引导轮尺寸及形状裁切得到对应钢坯;
37、预锻,将加热后的钢坯放入锻造设备内的墩粗模具中进行墩粗成型;
38、锻造,将墩粗后的钢坯放入锻造设备的粗锻造模具中,进行粗锻,粗锻结束得到毛坯,清理表面掉落的碎屑,然后在将其放入精锻造模具中,精锻得到成品轮体;
39、热处理,首先进行高温正火,然后进行常温回火;
40、表面处理,将冷却后的轮体进行表面毛刺处理,涂覆保护剂;
41、探伤,采用超声波探伤的方式对轮体内部进行探伤,并剔除不合格品。
42、钢坯为35mnb,下料结束后对钢坯表面碎屑进行清理。
43、预锻步骤中的加热操作,将裁切后得到的钢坯放入加热炉中加热至1220℃,加热速度为80℃/h,加热炉为电加热炉。
44、锻造设备为120mn自由锻压机,墩粗成型过程中锻压机的下压量控制在48mm,预煅步骤和锻造步骤中,墩粗模具、粗锻模具和精锻模具均进行预热,预热的温度为200℃。
45、锻造得到成品轮体后,轮体在锻造设备内采用炉冷的方式进行降温,降温至500℃时,将其取出进行热处理。
46、热处理步骤中的高温正火,将锻造得到的轮体放入加热炉内,加热轮体至900℃,进行正火,升温时间控制在3h,随后温度降低至300℃,降温速度控制为75℃/h,降温方式为炉冷;
47、常温回火,将正火后得到的轮体置于加热炉内,并加热轮体至500℃,保温2.5h,在加热炉内降温至180℃,降温速度为40℃/h,将其取出,利用空气进行自然冷却。
48、实施例
49、一种引导轮锻造工艺,包括以下步骤:
50、下料,根据所需的引导轮尺寸及形状裁切得到对应钢坯;
51、预锻,将加热后的钢坯放入锻造设备内的墩粗模具中进行墩粗成型;
52、锻造,将墩粗后的钢坯放入锻造设备的粗锻造模具中,进行粗锻,粗锻结束得到毛坯,清理表面掉落的碎屑,然后在将其放入精锻造模具中,精锻得到成品轮体;
53、热处理,首先进行高温正火,然后进行常温回火;
54、表面处理,将冷却后的轮体进行表面毛刺处理,涂覆保护剂;
55、探伤,采用超声波探伤的方式对轮体内部进行探伤,并剔除不合格品。
56、钢坯为35mnb,下料结束后对钢坯表面碎屑进行清理。
57、预锻步骤中的加热操作,将裁切后得到的钢坯放入加热炉中加热至1220℃,加热速度为80℃/h,加热炉为电加热炉。
58、锻造设备为120mn自由锻压机,墩粗成型过程中锻压机的下压量控制在48mm,预煅步骤和锻造步骤中,墩粗模具、粗锻模具和精锻模具均进行预热,预热的温度为250℃。
59、锻造得到成品轮体后,轮体在锻造设备内采用炉冷的方式进行降温,降温至500℃时,将其取出进行热处理。
60、热处理步骤中的高温正火,将锻造得到的轮体放入加热炉内,加热轮体至900℃,进行正火,升温时间控制在3h,随后温度降低至300℃,降温速度控制为75℃/h,降温方式为炉冷;
61、常温回火,将正火后得到的轮体置于加热炉内,并加热轮体至500℃,保温2.5h,在加热炉内降温至180℃,降温速度为40℃/h,将其取出,利用空气进行自然冷却。
62、实施例
63、一种引导轮锻造工艺,包括以下步骤:
64、下料,根据所需的引导轮尺寸及形状裁切得到对应钢坯;
65、预锻,将加热后的钢坯放入锻造设备内的墩粗模具中进行墩粗成型;
66、锻造,将墩粗后的钢坯放入锻造设备的粗锻造模具中,进行粗锻,粗锻结束得到毛坯,清理表面掉落的碎屑,然后在将其放入精锻造模具中,精锻得到成品轮体;
67、热处理,首先进行高温正火,然后进行常温回火;
68、表面处理,将冷却后的轮体进行表面毛刺处理,涂覆保护剂;
69、探伤,采用超声波探伤的方式对轮体内部进行探伤,并剔除不合格品。
70、钢坯为35mnb,下料结束后对钢坯表面碎屑进行清理。
71、预锻步骤中的加热操作,将裁切后得到的钢坯放入加热炉中加热至1220℃,加热速度为80℃/h,加热炉为电加热炉。
72、锻造设备为120mn自由锻压机,墩粗成型过程中锻压机的下压量控制在48mm,预煅步骤和锻造步骤中,墩粗模具、粗锻模具和精锻模具均进行预热,预热的温度为300℃。
73、锻造得到成品轮体后,轮体在锻造设备内采用炉冷的方式进行降温,降温至500℃时,将其取出进行热处理。
74、热处理步骤中的高温正火,将锻造得到的轮体放入加热炉内,加热轮体至900℃,进行正火,升温时间控制在3h,随后温度降低至300℃,降温速度控制为75℃/h,降温方式为炉冷;
75、常温回火,将正火后得到的轮体置于加热炉内,并加热轮体至500℃,保温2.5h,在加热炉内降温至180℃,降温速度为40℃/h,将其取出,利用空气进行自然冷却。
76、实施例
77、一种引导轮锻造工艺,包括以下步骤:
78、下料,根据所需的引导轮尺寸及形状裁切得到对应钢坯;
79、预锻,将加热后的钢坯放入锻造设备内的墩粗模具中进行墩粗成型;
80、锻造,将墩粗后的钢坯放入锻造设备的粗锻造模具中,进行粗锻,粗锻结束得到毛坯,清理表面掉落的碎屑,然后在将其放入精锻造模具中,精锻得到成品轮体;
81、热处理,首先进行高温正火,然后进行常温回火;
82、表面处理,将冷却后的轮体进行表面毛刺处理,涂覆保护剂;
83、探伤,采用超声波探伤的方式对轮体内部进行探伤,并剔除不合格品。
84、钢坯为35mnb,下料结束后对钢坯表面碎屑进行清理。
85、预锻步骤中的加热操作,将裁切后得到的钢坯放入加热炉中加热至1220℃,加热速度为80℃/h,加热炉为电加热炉。
86、锻造设备为120mn自由锻压机,墩粗成型过程中锻压机的下压量控制在48mm,预煅步骤和锻造步骤中,墩粗模具、粗锻模具和精锻模具均进行预热,预热的温度为350℃。
87、锻造得到成品轮体后,轮体在锻造设备内采用炉冷的方式进行降温,降温至500℃时,将其取出进行热处理。
88、热处理步骤中的高温正火,将锻造得到的轮体放入加热炉内,加热轮体至900℃,进行正火,升温时间控制在3h,随后温度降低至300℃,降温速度控制为75℃/h,降温方式为炉冷;
89、常温回火,将正火后得到的轮体置于加热炉内,并加热轮体至500℃,保温2.5h,在加热炉内降温至180℃,降温速度为40℃/h,将其取出,利用空气进行自然冷却。
90、实施例
91、一种引导轮锻造工艺,包括以下步骤:
92、下料,根据所需的引导轮尺寸及形状裁切得到对应钢坯;
93、预锻,将加热后的钢坯放入锻造设备内的墩粗模具中进行墩粗成型;
94、锻造,将墩粗后的钢坯放入锻造设备的粗锻造模具中,进行粗锻,粗锻结束得到毛坯,清理表面掉落的碎屑,然后在将其放入精锻造模具中,精锻得到成品轮体;
95、热处理,首先进行高温正火,然后进行常温回火;
96、表面处理,将冷却后的轮体进行表面毛刺处理,涂覆保护剂;
97、探伤,采用超声波探伤的方式对轮体内部进行探伤,并剔除不合格品。
98、钢坯为35mnb,下料结束后对钢坯表面碎屑进行清理。
99、预锻步骤中的加热操作,将裁切后得到的钢坯放入加热炉中加热至1220℃,加热速度为80℃/h,加热炉为电加热炉。
100、锻造设备为120mn自由锻压机,墩粗成型过程中锻压机的下压量控制在48mm,预煅步骤和锻造步骤中,墩粗模具、粗锻模具和精锻模具均进行预热,预热的温度为400℃。
101、锻造得到成品轮体后,轮体在锻造设备内采用炉冷的方式进行降温,降温至500℃时,将其取出进行热处理。
102、热处理步骤中的高温正火,将锻造得到的轮体放入加热炉内,加热轮体至900℃,进行正火,升温时间控制在3h,随后温度降低至300℃,降温速度控制为75℃/h,降温方式为炉冷;
103、常温回火,将正火后得到的轮体置于加热炉内,并加热轮体至500℃,保温2.5h,在加热炉内降温至180℃,降温速度为40℃/h,将其取出,利用空气进行自然冷却。
104、根据实施例1-6得出下表:
105、 模具预热温度(℃) 成型载荷(kn) 实施例1 150 23800 实施例2 200 23500 实施例3 250 23300 实施例4 300 23000 实施例5 350 22300 实施例6 400 22000
106、由上表中的对比可知:
107、锻造过程中锻造设备的模具进行提前预热,避免加热后的钢坯与温差较大的模具直接接触,在一定程度上避免由于温差大导致钢坯内外性能存在较大差异的情况出现,对模具的预热会降低钢坯锻造时的变形抗力,使整体的锻造成型难度降低,使锻造成型后的成品内部晶粒更为均匀;且预热温度越高其成型载荷越低,锻造所需要的压力越低。
108、最后应说明的几点是:虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明的基础上,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。