起重機車輪鍛件的工藝
起重機車輪鍛件的制造工藝需要綜合考慮材料性能、結構強度和使用要求,通常包括以下關鍵步驟:
1. 材料選擇
常用材料:優質碳鋼(如45鋼、60鋼)、合金鋼(如42CrMo、65Mn)或特殊耐磨鋼,需符合GB/T 699或GB/T 3077標準。
材料檢驗:確保化學成分、非金屬夾雜物、低倍組織等達標。
2. 下料
鋸切或火焰切割:將棒材切割成預定尺寸的坯料,需考慮鍛比(通常≥3)和加工余量。
加熱前處理:清除表面氧化皮或缺陷。
3. 加熱
加熱溫度:碳鋼約1100~1200℃,合金鋼需更高溫度(如42CrMo為1150~1200℃)。
控溫要求:避免過熱/過燒,采用分段加熱(預熱→均熱),保溫時間按坯料直徑1.5~2分鐘/mm計算。
預鍛(制坯):用鐓粗、拔長等初步成形,消除鑄態組織。
終鍛:在模具中壓制成車輪形狀,分模面設計需考慮脫模和飛邊(如閉式模鍛減少余料)。
關鍵控制:
終鍛溫度:碳鋼≥800℃,合金鋼≥850℃(防止裂紋)。
變形均勻性:避免折疊、流線斷裂。
5. 熱處理
退火/正火:消除鍛造應力,細化晶粒(如45鋼正火溫度850~880℃)。
調質處理(重要部件):
淬火:42CrMo常用850℃油淬。
回火:根據硬度要求選擇溫度(如550℃回火獲得HRC28-32)。
表面淬火:輪踏面可高頻淬火(硬度HRC50-55)以提高耐磨性。
6. 機械加工
車削:加工輪緣、輪轂、踏面,保證尺寸精度(如IT7級)和形位公差(如圓度≤0.05mm)。
鉆孔/鍵槽加工:確保裝配精度。
7. 檢測與驗收
無損檢測:
超聲波探傷(UT):檢測內部缺陷(如Φ2mm當量平底孔)。
磁粉探傷(MT):檢查表面裂紋。
力學性能:抽樣測試抗拉強度、沖擊功(如-20℃ Akv≥27J)。
尺寸檢驗:對照圖紙,重點檢查輪徑、踏面粗糙度(Ra≤3.2μm)。
8. 表面處理
噴丸/噴砂:清理氧化皮,提高疲勞強度。
防銹涂裝:涂防銹油或鍍層(如鋅鍍層)。
工藝優化方向
數值模擬:通過Deform等軟件優化鍛造流線,減少缺陷。
近凈成形:精密鍛造減少加工余量,降低成本。
殘余應力控制:采用振動時效或深冷處理。
以上工藝需根據具體車輪規格(如直徑Φ200-2000mm)、載荷等級(如A5-A8工作級別)調整參數,確保最終鍛件滿足JB/T 6392-2008等行業標準。