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大直径阀门弹簧采用高频感应透热设备进行热处理的工艺分析
发布时间:2017-10-09 17:49:58    信息编辑:郑州高氏    点击次数:

大直径弹簧采用热卷而成,作为大型阀门用弹簧,在工作过程中要承受反复的伸长和压缩等,故其应具有优良的弹性和疲劳强度等,弹簧的失效形式主要是疲劳断裂和应力松弛,而90%以上的弹簧都是由于疲劳断裂而失效的。根据其服役条件来看,必须选用淬透性好、变形小而力学性能佳的50CrVA弹簧钢,经过淬火+中温回火后,完全可以满足其工作需要。

(1)大直径阀门弹簧的机械加工工艺流程

大直径弹簧的卷制比较困难,它不同于一般小直径弹簧的直接绕制,因此通常是在对原材料进行加热卷制而成,这样可以有效地减少冷脆断裂,下面为其流程:备料-加热-卷制-校直-切割端面-热处理(淬火和中温回火)-粗磨端面-喷丸-立定处理(定型处理)-检验-浸漆-包装。

(2)大直径阀门弹簧的热处理工艺

①技术要求

a、原材料的成分、脱碳层、非金属夹杂物以及表面质量应符合技术要求。

b、弹簧的垂直度≤0.5mm,间隙≤0.5mm,表面进行喷丸处理,弹簧的基体硬度在40-46HRC,表面无脱碳和过热。

c、获得均匀细致的托氏体组织,表面质量缺陷。

d、进行喷丸处理。

②热处理工艺

a、卷制前弹簧采用磨光料,弹簧的加热采用高频感应透热设备进行,具有加热时间短、奥氏体晶粒细等特点,由于奥氏体晶粒较细,增加了材料体内组织晶粒数和晶界面积,降低了应力集中,提高了位错运动的阻力。加热温度为(900±10)℃,此时利用材料的高温强度低、塑性好等特点,使盘制容易进行,但加热温度不宜过高或保温时间过长,否则会产生材料的过热或表面的氧化脱碳,甚至造成过烧而报废。

b、淬火+中温回火。采用高频感应透热设备进行加热,加热温度为850-880℃,保温系数按1.5min/mm进行计算,以透烧为准,冷却介质对弹簧的硬度和性能有重要的影响,选择油冷则可满足其工艺要求。

回火同样采用高频感应透热设备进行,温度一般在400-500℃之间,回火后可获得较高的疲劳强度。

很多厂家采用高频感应透热设备对大直径阀门弹簧进行热处理,生产出来的大直径阀门弹簧质量良好,使用寿命大大提高,满足了工作的需要。