① 誰有超細乾粉自動滅火裝置圖紙
1.超細乾粉滅火裝置(滅火系統)分無源型超細乾粉自動滅火裝置和有源型超細乾粉自動滅火裝置兩種。
a、無源型超細乾粉滅火裝置(滅火系統)是在火災發生後,無需外部消防報警設備,滅火裝置能自發啟動,噴射超細乾粉的自動滅火裝置,適用於無人值守場所。
b、有源型超細乾粉滅火裝置(滅火系統)是在火災發生後,依靠外部消防報警設備,手動或自動啟動,噴射超細乾粉的滅火裝置,適用於經常有人停留的場所。
2、按照超細乾粉滅火裝置的類型分為:車用超細乾粉滅火裝置(小型汽車、大型客車或貨車、火車滅火裝置)、懸掛式超細乾粉自動滅火裝置(非貯壓懸掛式、貯壓懸掛式、固氣轉換式)、櫃式超細乾粉滅火裝置/系統(無管網式、管網式)、超細乾粉滅火彈、通用移動式超細乾粉滅火裝置。
② 樹脂砂造型澆注球鐵件,如何防止滲硫導致的球化衰退
壁厚會使球化衰退,給個論文給你:
厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑的開發與應用
王萬超
(宏德鑄造材料有限公司 廣州 510000)
隨著我國進入WTO和工業飛速的發展,厚大斷面球墨鑄鐵件如風力發電鑄件、大功率柴油機曲軸、冶金軋輥鑄件等的需求量不斷增加,厚大斷面球鐵件在生產時,由於斷面過厚,冷卻速度緩慢,因而凝固時間過長,在鑄件厚壁中心或熱節處容易造成石墨畸變、球數減少、組織粗大、石墨飄浮、化學成分偏析和晶間碳化物等問題。因而導致鑄件的機械性能下降,尤其是韌性更為明顯,給大斷面鑄件的生產帶來困難。因此我司依據中國特有的實際狀況開發了厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑。
1 球化劑
Mg使球墨圓整,對大斷面球鐵能減緩球化衰退,Mg阻礙石墨析出,殘Mg量高,增加收縮和脆性,Mg易氧化,在鐵水表面形成氧化膜,進入砂型易使鑄件產生夾渣和皮下氣孔。殘Mg量應控制在保證球化的前提下越低越好,但我們考慮大件凝固時間長,應提高抗衰退能力,Mg量應高些,使最終鐵液控制在0.05-0.06%。
RE是通過抵消干擾元素的有害作用,而間接地起球化作用,但在厚大鑄件中,RE留量高容易造成碎塊狀石墨增多,我們一般控制在0.03%以下。為了提高抗衰退能力,我司特別設計專用球化劑,既可以保證起球化作用的Mg的含量,同時也可以保持較高的抗衰退能力,高碳孕育良好時,亦不會出現滲碳體。另外,這專用球化劑可使磷共晶減少並彌散,從而進一步提高球鐵的延伸率。在球化處理時,為了提高鎂的吸收率,控制反應速度及提高球化效果,採用特有的球化工藝。對球化處理的控制,主要是在反應速度上進行控制,控制球化反應時間在2-3分鍾左右,綜合范圍1.5-2.5%,原則是低稀土,依據爐料的組成及純凈度調整其含量。
厚大斷面鑄件的特點是低溫處理、低溫澆注, Ca元素可以比常規產品較低,在沖天爐和電弧爐熔煉的條件下,可控制在2.0%以下,以適當地脫氧、脫硫,而在感應電爐條件下,Ca元素可以更低,因為我司的專用球化劑反應時比較平穩,同時Ca的溶解性差,很容易形成夾渣等鑄造缺陷;因此,必須有針對性的成份考慮,一方面延緩球化衰退,另一方面促進異質形核。
厚大斷面鑄件專用球化劑的特色是:高鎂、低稀土、低鈣、低硅、適度的鋇。
2 孕育劑
孕育劑要求具有強烈的促進石墨化作用,並能維持時間較長,吸收率高而穩定,所以孕育分為爐前孕育和瞬時孕育,兩者缺一不可。爐前使用含Ba的防衰退,長效孕育劑,澆注隨流使用特殊成分的孕育劑,主要是表面活性元素的應用,其中應用於風力發電鑄件時配入適量Bi元素,即改善斷面中心部位的球化狀況,使得球徑小,球數多,並能提高鐵素體含量,提高鑄態性能。當應用於大功率柴油機曲軸、冶金軋輥等珠光體型鑄件時,配入適量Sb元素,即改善斷面中心部位的球化狀況,使得球徑小,球數多,提高鑄態性能。粒度根據鐵水量而定,爐前使用一般有3-8mm和5-12mm的兩種粒度,而隨流使用一般有0.5-1.2mm和1-3mm的兩種粒度。
3 專用球化劑、孕育劑在實際生產中的應用
3.1 在風力發電球鐵件生產中的實際應用
風力發電球鐵件的材質為歐洲標准EN-GJS-400-18LT,抗拉強度≥400Mpa,屈服強度≥240Mpa,延伸率≥18%,低溫沖擊值-20℃,三個試樣平均值12 J/cm2,個別值允許9 J/cm2,鑄件重量一般在10噸以上,壁厚大約在100-180mm漸變, 金相基體組織要求: 球化率應在90%以上;球狀石墨數應大於100個/mm2;100%的鐵素體,生產中選擇高純的原材料是非常必要的,原材料中的Si、Mn、S、P含量要少(Si<1.0%, Mn<0.2% S<0.02%, P<0.025%),對Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V、W等一些合金元素要嚴格控制含量。鈦對球化影響很大應加以控制在0.01%以下,鈦高是我國生鐵的特點,解決的方法是在爐料中配入一定比例的QIT生鐵,來稀釋鐵水的鈦含量,同時也稀釋所有促進碳化物的正偏析元素,為增加鐵素體的含量,添加適量的鎳元素,同時消除低硅的副作用。化學成分方面,必須是低CE量,大致成分為:C3.2-3.4%,Si1.6-2.3%,Mn≤0.2%,S≤0.02%,P≤0.03%, Mg0.04-0.06%,RE≤0.03%,,以及適量Bi。
①爐料組成:國內生鐵、20-30%的QIT生鐵、廢鋼;
②原鐵水成分:C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn≤0.2%、S≤0.02%、P≤0.03%、Ni0.7%;
③球化劑與孕育劑的成分:
成分 Mg RE Ca Ba Si Bi
球化劑 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 適量 40/42
爐前孕育劑 適量 65/70
瞬時孕育劑 微量 適量 65/70 微量
備註:瞬時孕育劑中的微量RE是與Bi元素復合,起增加形核,細化石墨的作用;
④熔煉鐵液共計12.5噸,15噸的鐵水處理包;
⑤球化孕育處理過程:
球化處理前,用清渣劑進行扒渣處理,並進行原鐵水成分化驗。將15-35mm粒度的球化劑放入用15噸的處理包底的一側的凹槽內,加入量1.1%,略加緊實,上面覆蓋鐵屑覆蓋劑。鐵水沖入另一側,處理溫度在1400℃-1450℃,沖入約2/3的鐵水,進行球化處理,反應時間應在3分鍾以上,待反應結束後將再沖入剩餘1/3的鐵水,同時將粒度為5-12mm爐前孕育劑隨鐵水流入沖入鐵水包,加入量0.4%,進行鐵水孕育,然後扒渣2-3次,用保溫覆蓋劑覆蓋。
在鑄件設置設置澆口杯,開設了2個澆口進行澆注,澆注溫度:1320℃-1360℃,一邊澆注,一邊將粒度為1-3mm瞬時孕育劑通過特製的漏斗隨流加入,加入量0.2%,依據澆注時間控制瞬時孕育劑的加入速度,澆注結束後在48小時,即鑄件溫度約500℃以下開箱。
⑥鑄件成分結果:
C3.4%,Si2.2%,Mn0.15%,S0.012%,P0.03%,殘余Mg0.051%,殘余RE0.025%;
⑦金相檢測結果:球化等級2級,石墨大小6-7級,鐵素體99%;
⑧機械性能檢測結果:
抗拉強度432 Mpa、423 Mpa、428Mpa,平均427.7 Mpa;屈服強度248 Mpa、245.7 Mpa、253Mpa,平均248.9 Mpa;延伸率19.2%、20.6%、19.6%,平均19.8%;低溫沖擊值-20℃,三個試樣12.8、13.7、14.1 J/cm2,平均值13.5J/cm2;
3.2 在冶金軋輥鑄件中應用
冶金軋輥鑄件一般QT600-3,抗拉強度≥600Mpa,屈服強度≥370Mpa,延伸率≥3%,鑄件壁厚大約在100mm以上, 金相基體組織要求: 球化級別應在2-3,石墨大小6-7級,75%以上的珠光體,20%左右的鐵素體,允許極少數的碳化物,但應呈彌散狀、棒狀,顆粒狀分布,生產的重點是強化孕育,多次孕育。
①國內生鐵、回爐料以及廢鋼;
②熔煉鐵液共計4.4噸,6噸的鐵水處理包,鑄件最大直徑300mm,重量4噸;
③原鐵水成分:
C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn0.4-0.6%、S≤0.03%、P≤0.03%、Cu0.4%、Mo0.3%
④球化劑與孕育劑的成分:
成分 Mg RE Ca Ba Si Sb
球化劑 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 適量 40/42
爐前孕育劑 適量 65/70
瞬時孕育劑 微量 ≤2.0 適量 65/70 微量
瞬時孕育劑中的微量RE是與Sb元素復合,起增加形核,細化石墨的作用;
⑤球化孕育處理過程:
球化處理前,用清渣劑進行扒渣處理,並進行原鐵水成分化驗。將15-35mm粒度的球化劑放入用15噸的處理包底的一側的凹槽內,加入量1.4%,略加緊實,上面覆蓋鐵屑覆蓋劑,鐵水沖入另一側,處理溫度在1400℃-1450℃,沖入7.5噸的鐵水,進行球化處理,反應時間應在3分鍾以上,待反應結束後將鐵水包吊至5噸的電爐前,沖入5噸的鐵水,同時將粒度為5-12mm爐前孕育劑隨鐵水流入沖入鐵水包,加入量0.5%,進行鐵水孕育,然後扒渣2-3次,用保溫覆蓋劑覆蓋。
澆注溫度:1350℃-1400℃,一邊澆注,一邊將粒度為1-3mm瞬時孕育劑通過特製的漏斗隨流加入,加入量0.2%,依據澆注時間控制瞬時孕育劑的加入速度,澆注結束後在600℃左右開箱風冷。
⑥鑄件成分結果:
C3.4%,Si1.6%,Mn0.46%,S0.012%,P≤0.03%,殘余Mg0.051%,殘余RE0.026%;Cu0.4%、Mo0.3%
⑦金相檢測結果:
球化等級2-3級、石墨大小6級、珠光體76%、鐵素體22%、碳化物約2%,而且呈細條狀、棒狀,極少數呈顆粒狀;
⑧機械性能檢測結果:
抗拉強度653 Mpa、707 Mpa、698Mpa,平均686 Mpa;屈服強度443 Mpa、395 Mpa、403Mpa,平均413.7 Mpa;延伸率3.2%、3.6%、3.7%,平均3.5%;
4 應用過程中的分析與總結
(1) 應選用純凈度高的爐料,鐵液中雜質越少越好;
(2) 鐵水成分方面:生產風力發電鑄件時,控制要點是低CE、低Mn、S、P以及盡可能低的Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V等,殘余Mg要高、殘余RE要低;生產厚大斷面珠光體鑄件時,控制要點是低CE、低S、P、Cr、Ti、Sn、V等,殘余Mg要高、殘余RE比風力發電鑄件略高,適量的的Mn 、Cu、Mo等元素;
(3) 球化處理方面:低溫處理、低溫澆注、多次孕育、瞬時孕育是關鍵;
(4) 厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑比使用單一的輕稀土球化劑以及常規孕育如硅鐵,球化率、石墨數量提高,尤其是中心部位的石墨畸變幾率大大減少,組織相對緻密,鑄件綜合機械性能相應提高;
(5) 厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑是技術組合型配套使用,不得單一使用,否則將嚴重影響使用效果。
③ 如何避免鑄造出現的氣孔
避免鑄造出現氣孔的措施有:
1、控制金屬液的含氣量,熔煉金屬時,要盡量減少氣體元素溶入金屬液中,主要取決於所用原材料,合理的熔煉操作和合適的熔煉設備。
2、減少砂型(芯)在澆注時的發氣量。
3、採用一定的措施使澆注時產生的氣體容易從砂型中排出。如保證砂型有必須的透氣性,多扎出氣孔,使用薄壁或空心和中間填焦炭的砂芯,避免大平面在水平澆注位置,設置出氣口,適當的提高澆注溫度和注意引氣等。
4、提高氣體進入金屬液的阻力。例如保證直澆道有所需的高度和金屬液在型內的上升速度,在砂芯(型)表面實用塗料以減小砂型(芯)表面孔隙等。
5、澆築時保證受熱均勻。例如呋喃樹脂粘結劑鑄型,對澆注溫度很敏感,小於1350度不會出現熱皮下氣孔,型腔各部分受熱程度不同也會在熱區產生熱皮下氣孔,所以澆注系統應將金屬液分散引入型腔,使其熱場均勻,縮短充型金屬液流動距離,不使型腔局部受熱過劇而使呋喃樹脂分解。
(3)自製自動隨流孕育劑裝置圖紙擴展閱讀
一、侵入性氣孔這種氣孔的數量較少,尺寸較大,多產生在鑄件外表面某些部位,呈梨形或圓球形。主要是由於鑄型或砂芯產生的氣體侵入金屬液的未能逸出而造成。
防止措施:
(1)減少發氣量:控制型砂或芯砂中發氣物質的含量,濕型砂的含水量不能過高,造型與修模時脫模劑和水用量不宜過多。砂芯要保證烘乾,烘乾後的砂芯不宜存放太長時間,隔天使用的砂芯在使用前要回爐烘乾,以防砂芯吸潮,不使用受潮、生銹的冷鐵和芯撐等。
(2)改善型砂的透氣性,選擇合適的型空緊實度,合理安排出氣眼位置以利排氣,確保砂芯通氣孔道暢通。
(3)適當提高澆注溫度,開排氣孔和排氣冒口等,以利於侵入金屬液的氣體上浮排出。
二、析出性氣孔這種氣孔多而分散,一般位於鑄件表面往往同批澆注的鑄件大部分都發現有。這種氣孔主要是由於在熔煉過程中,金屬液吸收的氣體在凝固前未能全部析出,便在鑄件中形成許多分散的小氣孔。
防止措施:
(1)採用潔凈乾燥的爐料,限制含氣量較多的爐料使用。
(2)確保「三干」:即出鐵槽、出鐵口、過橋要徹底烘乾。
(3)澆包要烘乾,使用前最好用鐵液燙過,包中有鐵液,一定要在鐵液表面放覆蓋劑。
(4)各種添加劑(球化劑、孕育劑、覆蓋劑)一不定期要保持乾燥,濕度高的時候,要烘乾後才能使用。
④ 隨流孕育劑是什麼
就是把孕育劑破碎成細小的顆粒,通過一個加料設備,在鐵水倒包的過程中隨著鐵液的流動進入鐵水起到孕育的作用,現在隨流孕育劑國內一般還是選擇艾肯的比較多,
⑤ 滾珠夾持式自動送料裝置的設計圖紙
滾珠夾持式自動送料裝置的
對撒
咔咔可以啊
⑥ 球鐵生產中,二次孕育劑什麼時候加最好
根據產品質量的要求,二次孕育可以選擇浮硅孕育、隨流孕育和型內孕育,具體情況具體對待,每一種方法都有其局限性和適用性
⑦ 鑄鐵隨流孕育效果
隨流孕育:
把20~40目粒狀的孕育劑隨鐵水澆注主流加入0.08%~0.2%孕育劑,使鐵水得到充分的孕育,孕育劑用量很少,對消除碳化物有效,大幅增加共晶團或石墨球數。
⑧ 請設置生產風電球墨鑄鐵厚大斷面的生產方案
鑄造原材料: 1、生鐵:生產風電鑄件應選擇優質球墨鑄造生鐵,主要體現在a、生鐵最好是共晶成分,避免過共晶成分,否則生鐵內部會出現過共晶的粗大石墨,影響鑄件石墨形態; b、雜質元素含量要底,P≤0.04,S≤0.025,Mn≤0.3; C、控制微量反球化元素,如V,Ti,B,Pb,Zn,Sn,Cr等;d、不使用回爐料,特別是有-40℃或-60℃底溫沖擊要求的鑄件。 優質高純生鐵化學成分如下:廠家 化學成分WB(%)
P S Mn Sn Sb Ti Al As Bi Pb
本鋼 0.045-0.062 0.02-0.05 0.1-1 0.0006 0.0001 0.02-0.06 0.004 0.0011 0.0002 0.0004
本溪 ≤0.065 ≤0.04 ≤0.3 0.0006 ≤0.005 0.02-0.06 0.004 0.0012 0.0003 0.0005
林州 ≤0.038 ≤0.02 ≤0.1 0.0005 ≤0.005 0.02-0.06 0.005 0.005
0.00005 0.0002
2、廢鋼:採用底錳碳素鋼,Mn≤0.6%,表面無銹、無漆、無油污等雜質。配料以Q8球墨鑄造生鐵為主,輔加底錳碳素鋼;具體根據化學成分定,少用或不用回爐料。
由於釔基重稀土風電專用球化劑抗球化衰退、抗石墨畸變及抗干擾元素能力強,所以可適當放寬球墨鑄造生鐵原料要求,打破以往使用高純生鐵生產該類鑄件的傳統思路,簡便生產出表裡如一的高品質鑄件,從而大幅度節約成本。
孕育工藝方案1:⑴包內一次孕育:可採用YFY-7孕育劑或75#硅鐵Al<1.5,粒度5-20mm/5-15mm,放在球化包中球化劑上層,與球化劑一起裝載,孕育量以原鐵水含硅量調整,建議加入量為0.4-0.6%,首先沖入2/3鐵水進行球化反應,球化反應結束後沖入剩餘1/3鐵水。
⑵出鐵隨流二次孕育:採用高效復合孕育劑YFY-4,粒度1-5mm,加入量0.3-0.5%,隨1/3鐵水沖入鐵水包內,此時加入孕育劑最好能將球化產生的渣扒掉,而後加入孕育劑。
⑶澆注隨流三次孕育:採用專用瞬時孕育劑YFY-2,在澆注時隨鐵水注入型腔或在特製孕育裝置中加入YFY-2,粒度0.5-2mm,加入量0.1-0.2%,要求加入要均勻不間斷,時間要掌握好。
方案2:定量包澆注
⑴包內一次孕育:採用YFY-7孕育劑或75#硅鐵Al<1.5,粒度5-20mm/5-15mm,放在球化包中球化劑上層,與球化劑一起裝載,孕育量以原鐵水含硅量調整,建議加入量為0.4-0.5%,一次性出完鐵水。
⑵包面二次孕育:球化反應完後,扒清渣,包面加高效復合孕育劑YFY-4,粒度5-15mm,加入量為0.3-0.4%,用鐵棒攪拌,扒渣,加覆蓋劑覆蓋保溫和預防吸氣。
⑶三次孕育:待把球化包吊至定量包旁邊後,扒渣,加入高效復合孕育劑YFY-2於鐵液上,粒度5-15mm,加入量為0.15-0.2%,把鐵水倒入至定量包中,扒渣,加入覆蓋劑並靜止鐵水,待鐵水溫度到工藝要求澆注溫度後拔塞澆注,澆注溫度根據鑄件大小及形狀來調整。
其它熔煉工藝參數
1、 在鐵液進入鑄型時,力求使液流平穩,減少紊流程度,但要迅速充滿。澆注的鐵液重量與澆注時間的對應關系。
2、 在鑄件熱節部位和加工面,可採用加補貼或冷鐵的輔助工藝(建議採用外冷鐵),可起到局部強制性冷卻和補縮的作用,減少縮松縮孔傾向。同時採用釔基重稀土具有白口傾向小,抑制滲碳體的特點,所以可適當放寬殘余稀土量的范圍。
3、 開箱溫度應該控制在共析轉變溫度以下
⑨ 王牌戰爭自動步槍裝置圖紙怎麼得
一、製作配方
自動步槍製造的材料如下:
1.50鐵錠,可以通過採集鐵礦以及熔煉獲得;
2.機械齒輪:拾荒,分解;
3.半自動步槍;
4.10電子零件;
自動步槍可以自動攻擊出現在視野內的目標,造成高額傷害,是非常高效的武器。
⑩ 曲軸的加工工藝、設計步驟、流程
引擎的主要旋轉機件,裝上連桿後,可承接連桿的上下(往復)運動變成循環(旋轉)運動。
是發動機上的一個重要的機件,其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵製成的,有兩個重要部位:主軸頸,連桿頸,(還有其他)。主軸頸被安裝在缸體上,連桿頸與連桿大頭孔連接,連桿小頭孔與汽缸活塞連接,是一個典型的曲柄滑塊機構。曲軸的潤滑主要是指與搖臂間軸瓦的潤滑和兩頭固定點的潤滑. 這個一般都是壓力潤滑的,曲軸中間會有油道和各個軸瓦相通,發動機運轉以後靠機油泵提供壓力供油進行潤滑、降溫。發動機工作過程就是,活塞經過混合壓縮氣的燃爆,推動活塞做直線運動,並通過連桿將力傳給曲軸,由曲軸將直線運動轉變為旋轉運動。曲軸的旋轉是發動機的動力源。也是整個船的源動力。
曲軸製造技術/工藝的進展
1、球墨鑄鐵曲軸毛坯鑄造技術
(1) 熔煉
高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產高質量球墨鑄鐵的關鍵。國內主要是以沖天爐為主的生產設備,鐵水未進行預脫硫處理;其次是高純生鐵少、焦炭質量差。目前已採用雙聯外加預脫硫的熔煉方法,採用沖天爐熔化鐵水,經爐外脫硫,然後在感應電爐中升溫並調整成分。目前,在國內鐵水成分的檢測已普遍採用真空直讀光譜儀來進行。
(2) 造型
氣流沖擊造型工藝明顯優於粘土砂型工藝,可獲得高精度的曲軸鑄件,該工藝製作的砂型具有無反彈變形量等特點,這對於多拐曲軸尤為重要。目前,國內已有一些曲軸生產廠家從德國、義大利、西班牙等國引進氣流沖擊造型工藝,不過,引進整條生產線的只有極少數廠家,如文登天潤曲軸有限公司引進了德國KW鑄造生產線。
2、鋼曲軸毛坯的鍛造技術
近幾年來,國內已引進了一批先進的鍛造設備,但由於數量少,加之模具製造技術和其他一些設施跟不上,使一部分先進設備未發揮應有的作用。從總體上來講,需改造和更新的陳舊的普通鍛造設備多,同時,落後的工藝和設備仍占據主導地位,先進技術有所應用但還不普遍。
3、機械加工技術
目前國內曲軸生產線多數由普通機床和專用機床組成,生產效率和自動化程度相對較低。粗加工設備多採用多刀車床車削曲軸主軸頸及拐頸,工序的質量穩定性差,容易產生較大的內應力,難以達到合理的加工餘量。一般精加工採用MQ8260等曲軸磨床粗磨-半精磨-精磨-拋光,通常靠手工操作,加工質量不穩定。
隨著貿易全球化的到來,各廠家已意識到了形勢的嚴峻性,紛紛進行技術改造,全力提升企業的競爭力,近年來引進了許多先進設備和技術,進展速度很快。就目前狀況來講,這些設備和技術基本依賴進口。下面就哈爾濱東安動力、一汽大柴、文登天潤曲軸、濱州海得曲軸等公司的情況作以介紹。
哈爾濱東安集團曲軸生產線為全自動柔性流水生產線,粗加工生產線由德國的專機自動線(LINDENMAIER)、數控車-車拉、數控高速隨動外銑(BOEHRINGER)、圓角滾壓機(HEGENSCHEIDT-MFD)和止推面車滾專機、淬火機(EMA)等組成;精加工生產線由日本的數控高速CBN磨床(TOYODA)、動平衡機、拋光機(IMPCO-NACHI)、檢測機、清洗機等組成。連桿軸頸加工則採用了數控高速隨動加工技術,全線採用高速CBN砂輪磨削技術,磨削線速度達到120m/s。
文登天潤曲軸通過引進德、美、意等發達國家的先進設備,組建了具有當今國際先進水平的大型曲軸生產基地,由CBN磨床、HAAS立式和卧式加工中心、義大利SAIMP磨床、德國HELLER曲軸內銑床和SA-FINA拋光機等設備組成的機加工生產線已經開始大批量生產。
一汽大柴曲軸生產線粗、精加工工序位於不同的車間,從而保證了精加工車間的清潔。粗加工有曲軸質量定心機、數控內銑床等設備,精加工設備由英國LANDIS、日本TOYADA數控曲軸磨床等進口先進設備組成。
濱州海得曲軸經過技術改造,組建了數控曲軸機加工生產線,粗加工設備由數控車床、數控曲軸銑床等設備組成,精加工設備由數控磨床、數控砂帶拋光機、滾磨光整機等設備組成,近期准備購進日本TOYADA工機數控磨床等關鍵設備,檢驗設備有美國ADCOLE曲軸三坐標測量機(見圖3)、粗糙度儀等組成。值得一提的是,海得曲軸公司在全國專業曲軸生產廠家中率先應用了球墨鑄鐵曲軸圓角滾壓和滾磨光整新技術,取得了良好的經濟效益和社會效益。
遼寧鴻發曲軸生產線經過技術改造後,主要由三台數控車床(進口VT36、CAK6163、CAK6150)、兩台數控內銑(S1-305B)為主的粗加工設備;七台數控曲軸磨床(1台進口CBN砂輪3L1、2台H197B、4台H229B)和熒光磁粉探傷機等精加工設備;去應力採用8台井爐,氮化處理採用7台離子氮化爐,淬火熱處理採用法國進口EFD公司生產的CIHM12全自動淬火機床和推桿式回火爐。同時由美國進口的曲軸綜合測量儀可以對曲軸進行全尺寸檢驗,產品質量得到了可靠的保障,同時具備了三條生產線同時加工的生產能力。
可以看出,發動機曲軸製造技術進展最為迅速的是機械加工裝備,比較典型的加工工藝是銑削和磨削。下面簡要介紹GF70M-T曲軸磨床和VDF 315 OM-4高速隨動外銑床,其先進程度可見一斑:
GF70M-T曲軸磨床是日本TOYADA工機開發生產的專用曲軸磨床,是為了滿足多品種、低成本、高精度、大批量生產需要而設計的數控曲軸磨床。該磨床應用工件回轉和砂輪進給伺服聯動控制技術,可以一次裝夾而不改變曲軸回轉中心即可完成所有軸頸的磨削,包括隨動跟蹤磨削連桿軸頸;採用靜壓主軸、靜壓導軌、靜壓進給絲杠(砂輪頭架)和線性光柵閉環控制,使用TOYADA工機生產的GC50 CNC控制系統,磨削軸頸圓度精度可達到0.002mm;採用CBN砂輪,磨削線速度高達120m/s,配雙砂輪頭架,磨削效率極高。
VDF 315 OM-4高速隨動外銑床是德國BOEHRINGER公司專為汽車發動機曲軸設計製造的柔性數控銑床,該設備應用工件回轉和銑刀進給伺服連動控制技術,可以一次裝夾不改變曲軸回轉中心隨動跟蹤銑削曲軸的連桿軸頸。VDF 315 OM-4高速隨動外銑採用一體化復合材料結構床身,工件兩端電子同步旋轉驅動,具有乾式切削、加工精度高、切削效率高等特點;使用SIEMENS 840D CNC控制系統,設備操作說明書在人機界面上,通過輸入零件的基本參數即可自動生成加工程序,可以加工長度450~700mm、回轉直徑在380mm以內的各種曲軸,連桿軸頸直徑誤差為±0.02mm。
4、熱處理和表面強化處理技術
曲軸的熱處理關鍵技術是表面強化處理。球墨鑄鐵曲軸一般均採用正火處理,為表面處理做好組織准備,表面強化處理一般採用感應淬火或氮化工藝。鍛鋼曲軸則採用軸頸與圓角淬火工藝。引進的設備有AEG全自動曲軸淬火機床、EMA淬火機床等。
據國外資料介紹,球墨鑄鐵曲軸採用圓角滾壓工藝與離子氮化結合使用進行復合強化,可使整條曲軸的抗疲勞強度提高130%以上。國內部分廠家近幾年也進行了這方面的實踐,取得了良好的效果。
曲軸圓角滾壓加工方面,德國赫根塞特(HEGENSCHEIDT-MFD AUTOMATIC)生產的機床應用了變壓力滾壓和矯正專利技術,是比較好的圓角滾壓設備,但價格昂貴。目前國內在這方面的研究也有了一定的成果,東風汽車有限公司工藝研究所的「曲軸圓角滾壓強化與滾壓校直技術研究開發及應用」解決了國內企業化巨資引進國外技術的問題,該課題獲得了原國家機械工業局科技進步二等獎。
曲軸製造技術的發展趨勢
1、鑄造技術
(1)熔煉
對於高牌號鑄鐵的熔化,將採用大容量中頻爐進行熔煉或變頻中頻爐熔煉,並採用直讀光譜儀檢測鐵水成分。球墨鑄鐵處理採用轉包,研製新品種球化劑,採用隨流孕育、型內孕育及復合孕育等先進孕育方法。熔化過程的各參數實現微機控制和屏幕顯示。
(2)造型
消失模鑄造將得到發展和推廣。在砂型鑄造中,無箱射壓造型和擠壓造型將受到重視並繼續在新建廠或改建廠中推廣應用。原有的高壓造型線將繼續使用,其中部分關鍵元件將得到改進,實現自動組芯和下芯。
2、鍛造技術
以熱模鍛壓力機、電液錘為主機的自動線是鍛造麯軸生產的發展方向,這些生產線將普遍採用精密剪切下料、輥鍛(楔橫軋)制坯、中頻感應加熱、精整液壓機精壓等先進工藝,同時配有機械手、輸送帶、帶回轉台的換模裝置等輔機,形成柔性製造系統(FMS)。通過FMS可自動更換工件和模具以及自動進行參數調節,在工作過程中不斷測量。顯示和記錄鍛件厚度和最大壓力等數據並與定值比較,選擇最佳變形量以獲得優質產品。由中央控制室監控整個系統,實現無人化操作。
3、機械加工技術
曲軸粗加工將廣泛採用數控車床、數控內銑床、數控車拉床等先進設備對主軸頸、連桿軸頸進行數控車削、內銑削、車-拉削加工,以有效減少曲軸加工的變形量。曲軸精加工將廣泛採用CNC控制的曲軸磨床對其軸頸進行精磨加工。此種磨床將配備砂輪自動動平衡裝置、中心架自動跟蹤裝置、自動測量、自動補償裝置、砂輪自動修整、恆線速度等功能要求,以保證磨削質量的穩定。高精設備依賴進口的現狀,估計短期內不會改變。
4、熱處理技術和表面強化技術
(1)曲軸中頻感應淬火
曲軸中頻感應淬火將採用微機監控閉環中頻感應加熱裝置,具有效率高、質量穩定、運行可控等特點。
(2)曲軸軟氮化
對於大批量生產的曲軸來說,為了提高產品質量,今後將採用微機控制的氮基氣氛氣體軟氮化生產線。氮基氣氛氣體軟氮化生產線由前清洗機(清洗乾燥)、預熱爐、軟氮化爐、冷卻油槽、後清洗機(清洗乾燥)、控制系統及制氣配氣等系統組成。
(3)曲軸表面強化技術
球墨鑄鐵曲軸圓角滾壓強化將廣泛應用於曲軸加工中,另外,圓角滾壓強化加軸頸表面淬火等復合強化工藝也將大量應用於曲軸加工中,鍛鋼曲軸強化方式將會更多地採用軸頸加圓角淬火處理。
曲軸止推面磨削燒傷工藝分析
在磨削淬火鋼曲軸止推面時,可能產生以下3種燒傷:
1.回火燒傷
如果磨削區的溫度未超過淬火鋼的相變溫度,但已超過馬氏體的轉變溫度,止推面表層金屬的回火馬氏體組織將轉變成硬度較低的回火組織(索氏體或托氏體),這種燒傷稱為回火燒傷。
2.淬火燒傷
如果磨削區溫度超過了相變溫度,再加上冷卻液的急冷作用,表層金屬發生二次淬火,使表層金屬出現二次淬火馬氏體組織,其硬度比原來的回火馬氏體的高,在它的下層,因冷卻較慢,出現了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織(索氏體或托氏體),這種燒傷稱為淬火燒傷。
3.退火燒傷
如果磨削區溫度超過了相變溫度,而磨削區域又無冷卻液進入,表層金屬將產生退火組織,表面硬度將急劇下降,這種燒傷稱為退火燒傷。在曲軸成形磨削中,多屬於此種燒傷。
改善磨削燒傷的途徑
磨削熱是造成磨削燒傷的根源,故改善磨削燒傷有兩個途徑:一是盡可能地減少磨削熱的產生;二是改善冷卻條件,盡量使產生的熱量少傳入工件。
1.有沉割槽的曲軸止推軸頸
在圖1中,曲軸止推軸頸有較深的沉割槽,而沉割槽已在以前工序加工好,在磨削時不用磨削沉割槽,只需磨削止推軸頸和兩個止推面。在這種情況下,即使是使用成形砂輪磨削,只要使用強力冷卻、合理的磨削餘量和選擇好砂輪參數,一般情況下可以避免磨削燒傷缺陷的出現。在使用窄砂輪磨削止推軸頸時,可採用的方案是:調整程序和砂輪的角度磨削,使砂輪從軸頸的右側以斜切方式進入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;使砂輪從軸頸的左側以斜切方式進入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;使砂輪從軸頸的中間快速切入磨削至要求尺寸,再快速退出。在上述磨削時,要應用強力冷卻。至此,止推軸頸及兩側面磨削完畢。
2.無沉割槽的曲軸止推軸頸
圖2所示曲軸止推軸頸無沉割槽,在磨削時需磨削止推軸頸和兩個止推面,另外還有兩個成形圓角。在這種情況下,即使是使用窄砂輪磨削,使用強力冷卻,也很難避免磨削燒傷缺陷的出現。下面分兩種磨削方式來分述解決方案:
(1)成形磨削。在成形磨削中,其產生燒傷的主要原因是磨削熱的大量積累和冷卻液無法進入而造成的退火燒傷,退火燒傷造成曲軸止推面硬度下降,表層產生退火組織,止推面的耐磨性變差,嚴重影響發動機的運行穩定性。根據其造成燒傷的主要因素,我們分別從3個方面入手:選擇合適的砂輪、選擇合理的磨削餘量和改善冷卻條件。
①選擇合適的砂輪。淬火鋼曲軸止推面硬度高、面積大,砂粒易磨鈍。為了避免砂粒磨鈍而產生大量磨削熱,砂輪硬度宜選軟些,以便磨鈍的砂粒及時脫落,保持砂輪的自銳性。組織較軟的砂輪氣孔多,其中可以容納切屑,避免砂輪堵塞,又可將冷卻液或空氣帶入磨削區域,從而使磨削區域溫度降低。
在保證曲軸止推面粗糙度要求的前提下,宜選擇較粗粒度的砂輪,以達到較高的去除比率;另外,砂輪必須精細地平衡,以便砂輪工作時處於良好的平衡狀態;砂輪必須及時修整以保持其鋒利;影響砂輪修整頻次的因素很多,包括被磨材料的純度和類型、冷卻液的凈度等;修整砂輪的金剛石支座必須牢固,若金剛石表面上有0.5~0.6mm的磨損量,標志金剛石已磨鈍了,應及時更換;嚴格控制砂輪傳動系統及砂輪心軸的間隙;砂輪傳動帶松緊調整合適。
②選擇合理的磨削餘量和磨削參數。在生產實踐中,常以提高工件速度,減少徑向進給量來減少工件表面燒傷和裂紋。有一種經驗為0.1mm磨削法,即在最後加工的0.1mm餘量中,逐漸減少進給量,可以去掉前兩次磨削行程中產生的表面損傷層,以減少磨削燒傷。
根據以上理論,我們在生產實踐中採用曲軸止推軸頸多工序磨削,分為粗磨、半精磨和靜磨等工序。經過多工序磨削後,曲軸止推軸頸直徑餘量為0.15~0.25mm,止推面單邊餘量為0.04~0.07mm,成形磨削再配以強力冷卻等措施,可有效避免燒傷缺陷的產生。值得一提的是,選擇合理的磨削餘量,還可以防止止推面出現喇叭口形狀(因防止燒傷,一般選擇較軟的砂輪,餘量太大,磨粒脫落較塊,容易出現錐面)。
③改善冷卻條件,實施強力冷卻。冷卻液必須有效充分,冷卻液必須噴到磨削區域;流量一般為40~45L/min,以實現充分冷卻;壓力一般為0.8~1.2N/mm2,以沖去粘在砂輪上的切屑;保持冷卻液的純凈,妥善地過濾,以清除冷卻液的切屑、磨粒等臟物;冷卻液的容器要足夠大,以免摻入過多的氣體或泡沫;防止冷卻液的溫度急劇升高或降低,一般控製冷卻系統的容積和工作間的室溫,就足以控製冷卻液的溫度,然而在特殊儲況下應當使用散熱器。
(2)窄砂輪磨削(砂輪寬度低於止推軸頸檔寬尺寸)。在使用窄砂輪磨削中,成形磨削採用的防燒傷措施均可應用於此種方法的磨削,只不過窄砂輪磨削在砂輪進給方式上可有更多的選擇。一種是徑向切入法磨削,此種磨削如調整不當可造成前文所述的喇叭口形狀;另一種是斜切方式磨削,第一步,使砂輪從軸頸的右側以斜切方式進入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;第二步,使砂輪從軸頸的左側以斜切方式進入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;第三步,使砂輪從軸頸的中間快速切入磨削至要求尺寸,再快速推出。其工序磨削餘量和冷卻方式與成形磨削採用一致的參數。