① 谁有超细干粉自动灭火装置图纸
1.超细干粉灭火装置(灭火系统)分无源型超细干粉自动灭火装置和有源型超细干粉自动灭火装置两种。
a、无源型超细干粉灭火装置(灭火系统)是在火灾发生后,无需外部消防报警设备,灭火装置能自发启动,喷射超细干粉的自动灭火装置,适用于无人值守场所。
b、有源型超细干粉灭火装置(灭火系统)是在火灾发生后,依靠外部消防报警设备,手动或自动启动,喷射超细干粉的灭火装置,适用于经常有人停留的场所。
2、按照超细干粉灭火装置的类型分为:车用超细干粉灭火装置(小型汽车、大型客车或货车、火车灭火装置)、悬挂式超细干粉自动灭火装置(非贮压悬挂式、贮压悬挂式、固气转换式)、柜式超细干粉灭火装置/系统(无管网式、管网式)、超细干粉灭火弹、通用移动式超细干粉灭火装置。
② 树脂砂造型浇注球铁件,如何防止渗硫导致的球化衰退
壁厚会使球化衰退,给个论文给你:
厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂的开发与应用
王万超
(宏德铸造材料有限公司 广州 510000)
随着我国进入WTO和工业飞速的发展,厚大断面球墨铸铁件如风力发电铸件、大功率柴油机曲轴、冶金轧辊铸件等的需求量不断增加,厚大断面球铁件在生产时,由于断面过厚,冷却速度缓慢,因而凝固时间过长,在铸件厚壁中心或热节处容易造成石墨畸变、球数减少、组织粗大、石墨飘浮、化学成分偏析和晶间碳化物等问题。因而导致铸件的机械性能下降,尤其是韧性更为明显,给大断面铸件的生产带来困难。因此我司依据中国特有的实际状况开发了厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂。
1 球化剂
Mg使球墨圆整,对大断面球铁能减缓球化衰退,Mg阻碍石墨析出,残Mg量高,增加收缩和脆性,Mg易氧化,在铁水表面形成氧化膜,进入砂型易使铸件产生夹渣和皮下气孔。残Mg量应控制在保证球化的前提下越低越好,但我们考虑大件凝固时间长,应提高抗衰退能力,Mg量应高些,使最终铁液控制在0.05-0.06%。
RE是通过抵消干扰元素的有害作用,而间接地起球化作用,但在厚大铸件中,RE留量高容易造成碎块状石墨增多,我们一般控制在0.03%以下。为了提高抗衰退能力,我司特别设计专用球化剂,既可以保证起球化作用的Mg的含量,同时也可以保持较高的抗衰退能力,高碳孕育良好时,亦不会出现渗碳体。另外,这专用球化剂可使磷共晶减少并弥散,从而进一步提高球铁的延伸率。在球化处理时,为了提高镁的吸收率,控制反应速度及提高球化效果,采用特有的球化工艺。对球化处理的控制,主要是在反应速度上进行控制,控制球化反应时间在2-3分钟左右,综合范围1.5-2.5%,原则是低稀土,依据炉料的组成及纯净度调整其含量。
厚大断面铸件的特点是低温处理、低温浇注, Ca元素可以比常规产品较低,在冲天炉和电弧炉熔炼的条件下,可控制在2.0%以下,以适当地脱氧、脱硫,而在感应电炉条件下,Ca元素可以更低,因为我司的专用球化剂反应时比较平稳,同时Ca的溶解性差,很容易形成夹渣等铸造缺陷;因此,必须有针对性的成份考虑,一方面延缓球化衰退,另一方面促进异质形核。
厚大断面铸件专用球化剂的特色是:高镁、低稀土、低钙、低硅、适度的钡。
2 孕育剂
孕育剂要求具有强烈的促进石墨化作用,并能维持时间较长,吸收率高而稳定,所以孕育分为炉前孕育和瞬时孕育,两者缺一不可。炉前使用含Ba的防衰退,长效孕育剂,浇注随流使用特殊成分的孕育剂,主要是表面活性元素的应用,其中应用于风力发电铸件时配入适量Bi元素,即改善断面中心部位的球化状况,使得球径小,球数多,并能提高铁素体含量,提高铸态性能。当应用于大功率柴油机曲轴、冶金轧辊等珠光体型铸件时,配入适量Sb元素,即改善断面中心部位的球化状况,使得球径小,球数多,提高铸态性能。粒度根据铁水量而定,炉前使用一般有3-8mm和5-12mm的两种粒度,而随流使用一般有0.5-1.2mm和1-3mm的两种粒度。
3 专用球化剂、孕育剂在实际生产中的应用
3.1 在风力发电球铁件生产中的实际应用
风力发电球铁件的材质为欧洲标准EN-GJS-400-18LT,抗拉强度≥400Mpa,屈服强度≥240Mpa,延伸率≥18%,低温冲击值-20℃,三个试样平均值12 J/cm2,个别值允许9 J/cm2,铸件重量一般在10吨以上,壁厚大约在100-180mm渐变, 金相基体组织要求: 球化率应在90%以上;球状石墨数应大于100个/mm2;100%的铁素体,生产中选择高纯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%),对Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V、W等一些合金元素要严格控制含量。钛对球化影响很大应加以控制在0.01%以下,钛高是我国生铁的特点,解决的方法是在炉料中配入一定比例的QIT生铁,来稀释铁水的钛含量,同时也稀释所有促进碳化物的正偏析元素,为增加铁素体的含量,添加适量的镍元素,同时消除低硅的副作用。化学成分方面,必须是低CE量,大致成分为:C3.2-3.4%,Si1.6-2.3%,Mn≤0.2%,S≤0.02%,P≤0.03%, Mg0.04-0.06%,RE≤0.03%,,以及适量Bi。
①炉料组成:国内生铁、20-30%的QIT生铁、废钢;
②原铁水成分:C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn≤0.2%、S≤0.02%、P≤0.03%、Ni0.7%;
③球化剂与孕育剂的成分:
成分 Mg RE Ca Ba Si Bi
球化剂 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 适量 40/42
炉前孕育剂 适量 65/70
瞬时孕育剂 微量 适量 65/70 微量
备注:瞬时孕育剂中的微量RE是与Bi元素复合,起增加形核,细化石墨的作用;
④熔炼铁液共计12.5吨,15吨的铁水处理包;
⑤球化孕育处理过程:
球化处理前,用清渣剂进行扒渣处理,并进行原铁水成分化验。将15-35mm粒度的球化剂放入用15吨的处理包底的一侧的凹槽内,加入量1.1%,略加紧实,上面覆盖铁屑覆盖剂。铁水冲入另一侧,处理温度在1400℃-1450℃,冲入约2/3的铁水,进行球化处理,反应时间应在3分钟以上,待反应结束后将再冲入剩余1/3的铁水,同时将粒度为5-12mm炉前孕育剂随铁水流入冲入铁水包,加入量0.4%,进行铁水孕育,然后扒渣2-3次,用保温覆盖剂覆盖。
在铸件设置设置浇口杯,开设了2个浇口进行浇注,浇注温度:1320℃-1360℃,一边浇注,一边将粒度为1-3mm瞬时孕育剂通过特制的漏斗随流加入,加入量0.2%,依据浇注时间控制瞬时孕育剂的加入速度,浇注结束后在48小时,即铸件温度约500℃以下开箱。
⑥铸件成分结果:
C3.4%,Si2.2%,Mn0.15%,S0.012%,P0.03%,残余Mg0.051%,残余RE0.025%;
⑦金相检测结果:球化等级2级,石墨大小6-7级,铁素体99%;
⑧机械性能检测结果:
抗拉强度432 Mpa、423 Mpa、428Mpa,平均427.7 Mpa;屈服强度248 Mpa、245.7 Mpa、253Mpa,平均248.9 Mpa;延伸率19.2%、20.6%、19.6%,平均19.8%;低温冲击值-20℃,三个试样12.8、13.7、14.1 J/cm2,平均值13.5J/cm2;
3.2 在冶金轧辊铸件中应用
冶金轧辊铸件一般QT600-3,抗拉强度≥600Mpa,屈服强度≥370Mpa,延伸率≥3%,铸件壁厚大约在100mm以上, 金相基体组织要求: 球化级别应在2-3,石墨大小6-7级,75%以上的珠光体,20%左右的铁素体,允许极少数的碳化物,但应呈弥散状、棒状,颗粒状分布,生产的重点是强化孕育,多次孕育。
①国内生铁、回炉料以及废钢;
②熔炼铁液共计4.4吨,6吨的铁水处理包,铸件最大直径300mm,重量4吨;
③原铁水成分:
C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn0.4-0.6%、S≤0.03%、P≤0.03%、Cu0.4%、Mo0.3%
④球化剂与孕育剂的成分:
成分 Mg RE Ca Ba Si Sb
球化剂 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 适量 40/42
炉前孕育剂 适量 65/70
瞬时孕育剂 微量 ≤2.0 适量 65/70 微量
瞬时孕育剂中的微量RE是与Sb元素复合,起增加形核,细化石墨的作用;
⑤球化孕育处理过程:
球化处理前,用清渣剂进行扒渣处理,并进行原铁水成分化验。将15-35mm粒度的球化剂放入用15吨的处理包底的一侧的凹槽内,加入量1.4%,略加紧实,上面覆盖铁屑覆盖剂,铁水冲入另一侧,处理温度在1400℃-1450℃,冲入7.5吨的铁水,进行球化处理,反应时间应在3分钟以上,待反应结束后将铁水包吊至5吨的电炉前,冲入5吨的铁水,同时将粒度为5-12mm炉前孕育剂随铁水流入冲入铁水包,加入量0.5%,进行铁水孕育,然后扒渣2-3次,用保温覆盖剂覆盖。
浇注温度:1350℃-1400℃,一边浇注,一边将粒度为1-3mm瞬时孕育剂通过特制的漏斗随流加入,加入量0.2%,依据浇注时间控制瞬时孕育剂的加入速度,浇注结束后在600℃左右开箱风冷。
⑥铸件成分结果:
C3.4%,Si1.6%,Mn0.46%,S0.012%,P≤0.03%,残余Mg0.051%,残余RE0.026%;Cu0.4%、Mo0.3%
⑦金相检测结果:
球化等级2-3级、石墨大小6级、珠光体76%、铁素体22%、碳化物约2%,而且呈细条状、棒状,极少数呈颗粒状;
⑧机械性能检测结果:
抗拉强度653 Mpa、707 Mpa、698Mpa,平均686 Mpa;屈服强度443 Mpa、395 Mpa、403Mpa,平均413.7 Mpa;延伸率3.2%、3.6%、3.7%,平均3.5%;
4 应用过程中的分析与总结
(1) 应选用纯净度高的炉料,铁液中杂质越少越好;
(2) 铁水成分方面:生产风力发电铸件时,控制要点是低CE、低Mn、S、P以及尽可能低的Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V等,残余Mg要高、残余RE要低;生产厚大断面珠光体铸件时,控制要点是低CE、低S、P、Cr、Ti、Sn、V等,残余Mg要高、残余RE比风力发电铸件略高,适量的的Mn 、Cu、Mo等元素;
(3) 球化处理方面:低温处理、低温浇注、多次孕育、瞬时孕育是关键;
(4) 厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂比使用单一的轻稀土球化剂以及常规孕育如硅铁,球化率、石墨数量提高,尤其是中心部位的石墨畸变几率大大减少,组织相对致密,铸件综合机械性能相应提高;
(5) 厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂是技术组合型配套使用,不得单一使用,否则将严重影响使用效果。
③ 如何避免铸造出现的气孔
避免铸造出现气孔的措施有:
1、控制金属液的含气量,熔炼金属时,要尽量减少气体元素溶入金属液中,主要取决于所用原材料,合理的熔炼操作和合适的熔炼设备。
2、减少砂型(芯)在浇注时的发气量。
3、采用一定的措施使浇注时产生的气体容易从砂型中排出。如保证砂型有必须的透气性,多扎出气孔,使用薄壁或空心和中间填焦炭的砂芯,避免大平面在水平浇注位置,设置出气口,适当的提高浇注温度和注意引气等。
4、提高气体进入金属液的阻力。例如保证直浇道有所需的高度和金属液在型内的上升速度,在砂芯(型)表面实用涂料以减小砂型(芯)表面孔隙等。
5、浇筑时保证受热均匀。例如呋喃树脂粘结剂铸型,对浇注温度很敏感,小于1350度不会出现热皮下气孔,型腔各部分受热程度不同也会在热区产生热皮下气孔,所以浇注系统应将金属液分散引入型腔,使其热场均匀,缩短充型金属液流动距离,不使型腔局部受热过剧而使呋喃树脂分解。
(3)自制自动随流孕育剂装置图纸扩展阅读
一、侵入性气孔这种气孔的数量较少,尺寸较大,多产生在铸件外表面某些部位,呈梨形或圆球形。主要是由于铸型或砂芯产生的气体侵入金属液的未能逸出而造成。
防止措施:
(1)减少发气量:控制型砂或芯砂中发气物质的含量,湿型砂的含水量不能过高,造型与修模时脱模剂和水用量不宜过多。砂芯要保证烘干,烘干后的砂芯不宜存放太长时间,隔天使用的砂芯在使用前要回炉烘干,以防砂芯吸潮,不使用受潮、生锈的冷铁和芯撑等。
(2)改善型砂的透气性,选择合适的型空紧实度,合理安排出气眼位置以利排气,确保砂芯通气孔道畅通。
(3)适当提高浇注温度,开排气孔和排气冒口等,以利于侵入金属液的气体上浮排出。
二、析出性气孔这种气孔多而分散,一般位于铸件表面往往同批浇注的铸件大部分都发现有。这种气孔主要是由于在熔炼过程中,金属液吸收的气体在凝固前未能全部析出,便在铸件中形成许多分散的小气孔。
防止措施:
(1)采用洁净干燥的炉料,限制含气量较多的炉料使用。
(2)确保“三干”:即出铁槽、出铁口、过桥要彻底烘干。
(3)浇包要烘干,使用前最好用铁液烫过,包中有铁液,一定要在铁液表面放覆盖剂。
(4)各种添加剂(球化剂、孕育剂、覆盖剂)一不定期要保持干燥,湿度高的时候,要烘干后才能使用。
④ 随流孕育剂是什么
就是把孕育剂破碎成细小的颗粒,通过一个加料设备,在铁水倒包的过程中随着铁液的流动进入铁水起到孕育的作用,现在随流孕育剂国内一般还是选择艾肯的比较多,
⑤ 滚珠夹持式自动送料装置的设计图纸
滚珠夹持式自动送料装置的
对撒
咔咔可以啊
⑥ 球铁生产中,二次孕育剂什么时候加最好
根据产品质量的要求,二次孕育可以选择浮硅孕育、随流孕育和型内孕育,具体情况具体对待,每一种方法都有其局限性和适用性
⑦ 铸铁随流孕育效果
随流孕育:
把20~40目粒状的孕育剂随铁水浇注主流加入0.08%~0.2%孕育剂,使铁水得到充分的孕育,孕育剂用量很少,对消除碳化物有效,大幅增加共晶团或石墨球数。
⑧ 请设置生产风电球墨铸铁厚大断面的生产方案
铸造原材料: 1、生铁:生产风电铸件应选择优质球墨铸造生铁,主要体现在a、生铁最好是共晶成分,避免过共晶成分,否则生铁内部会出现过共晶的粗大石墨,影响铸件石墨形态; b、杂质元素含量要底,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、不使用回炉料,特别是有-40℃或-60℃底温冲击要求的铸件。 优质高纯生铁化学成分如下:厂家 化学成分WB(%)
P S Mn Sn Sb Ti Al As Bi Pb
本钢 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、废钢:采用底锰碳素钢,Mn≤0.6%,表面无锈、无漆、无油污等杂质。配料以Q8球墨铸造生铁为主,辅加底锰碳素钢;具体根据化学成分定,少用或不用回炉料。
由于钇基重稀土风电专用球化剂抗球化衰退、抗石墨畸变及抗干扰元素能力强,所以可适当放宽球墨铸造生铁原料要求,打破以往使用高纯生铁生产该类铸件的传统思路,简便生产出表里如一的高品质铸件,从而大幅度节约成本。
孕育工艺方案1:⑴包内一次孕育:可采用YFY-7孕育剂或75#硅铁Al<1.5,粒度5-20mm/5-15mm,放在球化包中球化剂上层,与球化剂一起装载,孕育量以原铁水含硅量调整,建议加入量为0.4-0.6%,首先冲入2/3铁水进行球化反应,球化反应结束后冲入剩余1/3铁水。
⑵出铁随流二次孕育:采用高效复合孕育剂YFY-4,粒度1-5mm,加入量0.3-0.5%,随1/3铁水冲入铁水包内,此时加入孕育剂最好能将球化产生的渣扒掉,而后加入孕育剂。
⑶浇注随流三次孕育:采用专用瞬时孕育剂YFY-2,在浇注时随铁水注入型腔或在特制孕育装置中加入YFY-2,粒度0.5-2mm,加入量0.1-0.2%,要求加入要均匀不间断,时间要掌握好。
方案2:定量包浇注
⑴包内一次孕育:采用YFY-7孕育剂或75#硅铁Al<1.5,粒度5-20mm/5-15mm,放在球化包中球化剂上层,与球化剂一起装载,孕育量以原铁水含硅量调整,建议加入量为0.4-0.5%,一次性出完铁水。
⑵包面二次孕育:球化反应完后,扒清渣,包面加高效复合孕育剂YFY-4,粒度5-15mm,加入量为0.3-0.4%,用铁棒搅拌,扒渣,加覆盖剂覆盖保温和预防吸气。
⑶三次孕育:待把球化包吊至定量包旁边后,扒渣,加入高效复合孕育剂YFY-2于铁液上,粒度5-15mm,加入量为0.15-0.2%,把铁水倒入至定量包中,扒渣,加入覆盖剂并静止铁水,待铁水温度到工艺要求浇注温度后拔塞浇注,浇注温度根据铸件大小及形状来调整。
其它熔炼工艺参数
1、 在铁液进入铸型时,力求使液流平稳,减少紊流程度,但要迅速充满。浇注的铁液重量与浇注时间的对应关系。
2、 在铸件热节部位和加工面,可采用加补贴或冷铁的辅助工艺(建议采用外冷铁),可起到局部强制性冷却和补缩的作用,减少缩松缩孔倾向。同时采用钇基重稀土具有白口倾向小,抑制渗碳体的特点,所以可适当放宽残余稀土量的范围。
3、 开箱温度应该控制在共析转变温度以下
⑨ 王牌战争自动步枪装置图纸怎么得
一、制作配方
自动步枪制造的材料如下:
1.50铁锭,可以通过采集铁矿以及熔炼获得;
2.机械齿轮:拾荒,分解;
3.半自动步枪;
4.10电子零件;
自动步枪可以自动攻击出现在视野内的目标,造成高额伤害,是非常高效的武器。
⑩ 曲轴的加工工艺、设计步骤、流程
引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。
是发动机上的一个重要的机件,其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑. 这个一般都是压力润滑的,曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通,发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是,活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个船的源动力。
曲轴制造技术/工艺的进展
1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术
(1) 熔炼
高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法,采用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。目前,在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
(2) 造型
气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要。目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺,不过,引进整条生产线的只有极少数厂家,如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。
2、钢曲轴毛坯的锻造技术
近几年来,国内已引进了一批先进的锻造设备,但由于数量少,加之模具制造技术和其他一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲,需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多,同时,落后的工艺和设备仍占据主导地位,先进技术有所应用但还不普遍。
3、机械加工技术
目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成,生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈,工序的质量稳定性差,容易产生较大的内应力,难以达到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260等曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光,通常靠手工操作,加工质量不稳定。
随着贸易全球化的到来,各厂家已意识到了形势的严峻性,纷纷进行技术改造,全力提升企业的竞争力,近年来引进了许多先进设备和技术,进展速度很快。就目前状况来讲,这些设备和技术基本依赖进口。下面就哈尔滨东安动力、一汽大柴、文登天润曲轴、滨州海得曲轴等公司的情况作以介绍。
哈尔滨东安集团曲轴生产线为全自动柔性流水生产线,粗加工生产线由德国的专机自动线(LINDENMAIER)、数控车-车拉、数控高速随动外铣(BOEHRINGER)、圆角滚压机(HEGENSCHEIDT-MFD)和止推面车滚专机、淬火机(EMA)等组成;精加工生产线由日本的数控高速CBN磨床(TOYODA)、动平衡机、抛光机(IMPCO-NACHI)、检测机、清洗机等组成。连杆轴颈加工则采用了数控高速随动加工技术,全线采用高速CBN砂轮磨削技术,磨削线速度达到120m/s。
文登天润曲轴通过引进德、美、意等发达国家的先进设备,组建了具有当今国际先进水平的大型曲轴生产基地,由CBN磨床、HAAS立式和卧式加工中心、意大利SAIMP磨床、德国HELLER曲轴内铣床和SA-FINA抛光机等设备组成的机加工生产线已经开始大批量生产。
一汽大柴曲轴生产线粗、精加工工序位于不同的车间,从而保证了精加工车间的清洁。粗加工有曲轴质量定心机、数控内铣床等设备,精加工设备由英国LANDIS、日本TOYADA数控曲轴磨床等进口先进设备组成。
滨州海得曲轴经过技术改造,组建了数控曲轴机加工生产线,粗加工设备由数控车床、数控曲轴铣床等设备组成,精加工设备由数控磨床、数控砂带抛光机、滚磨光整机等设备组成,近期准备购进日本TOYADA工机数控磨床等关键设备,检验设备有美国ADCOLE曲轴三坐标测量机(见图3)、粗糙度仪等组成。值得一提的是,海得曲轴公司在全国专业曲轴生产厂家中率先应用了球墨铸铁曲轴圆角滚压和滚磨光整新技术,取得了良好的经济效益和社会效益。
辽宁鸿发曲轴生产线经过技术改造后,主要由三台数控车床(进口VT36、CAK6163、CAK6150)、两台数控内铣(S1-305B)为主的粗加工设备;七台数控曲轴磨床(1台进口CBN砂轮3L1、2台H197B、4台H229B)和荧光磁粉探伤机等精加工设备;去应力采用8台井炉,氮化处理采用7台离子氮化炉,淬火热处理采用法国进口EFD公司生产的CIHM12全自动淬火机床和推杆式回火炉。同时由美国进口的曲轴综合测量仪可以对曲轴进行全尺寸检验,产品质量得到了可靠的保障,同时具备了三条生产线同时加工的生产能力。
可以看出,发动机曲轴制造技术进展最为迅速的是机械加工装备,比较典型的加工工艺是铣削和磨削。下面简要介绍GF70M-T曲轴磨床和VDF 315 OM-4高速随动外铣床,其先进程度可见一斑:
GF70M-T曲轴磨床是日本TOYADA工机开发生产的专用曲轴磨床,是为了满足多品种、低成本、高精度、大批量生产需要而设计的数控曲轴磨床。该磨床应用工件回转和砂轮进给伺服联动控制技术,可以一次装夹而不改变曲轴回转中心即可完成所有轴颈的磨削,包括随动跟踪磨削连杆轴颈;采用静压主轴、静压导轨、静压进给丝杠(砂轮头架)和线性光栅闭环控制,使用TOYADA工机生产的GC50 CNC控制系统,磨削轴颈圆度精度可达到0.002mm;采用CBN砂轮,磨削线速度高达120m/s,配双砂轮头架,磨削效率极高。
VDF 315 OM-4高速随动外铣床是德国BOEHRINGER公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床,该设备应用工件回转和铣刀进给伺服连动控制技术,可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。VDF 315 OM-4高速随动外铣采用一体化复合材料结构床身,工件两端电子同步旋转驱动,具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特点;使用SIEMENS 840D CNC控制系统,设备操作说明书在人机界面上,通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序,可以加工长度450~700mm、回转直径在380mm以内的各种曲轴,连杆轴颈直径误差为±0.02mm。
4、热处理和表面强化处理技术
曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。球墨铸铁曲轴一般均采用正火处理,为表面处理做好组织准备,表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺。锻钢曲轴则采用轴颈与圆角淬火工艺。引进的设备有AEG全自动曲轴淬火机床、EMA淬火机床等。
据国外资料介绍,球墨铸铁曲轴采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化,可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上。国内部分厂家近几年也进行了这方面的实践,取得了良好的效果。
曲轴圆角滚压加工方面,德国赫根塞特(HEGENSCHEIDT-MFD AUTOMATIC)生产的机床应用了变压力滚压和矫正专利技术,是比较好的圆角滚压设备,但价格昂贵。目前国内在这方面的研究也有了一定的成果,东风汽车有限公司工艺研究所的“曲轴圆角滚压强化与滚压校直技术研究开发及应用”解决了国内企业化巨资引进国外技术的问题,该课题获得了原国家机械工业局科技进步二等奖。
曲轴制造技术的发展趋势
1、铸造技术
(1)熔炼
对于高牌号铸铁的熔化,将采用大容量中频炉进行熔炼或变频中频炉熔炼,并采用直读光谱仪检测铁水成分。球墨铸铁处理采用转包,研制新品种球化剂,采用随流孕育、型内孕育及复合孕育等先进孕育方法。熔化过程的各参数实现微机控制和屏幕显示。
(2)造型
消失模铸造将得到发展和推广。在砂型铸造中,无箱射压造型和挤压造型将受到重视并继续在新建厂或改建厂中推广应用。原有的高压造型线将继续使用,其中部分关键元件将得到改进,实现自动组芯和下芯。
2、锻造技术
以热模锻压力机、电液锤为主机的自动线是锻造曲轴生产的发展方向,这些生产线将普遍采用精密剪切下料、辊锻(楔横轧)制坯、中频感应加热、精整液压机精压等先进工艺,同时配有机械手、输送带、带回转台的换模装置等辅机,形成柔性制造系统(FMS)。通过FMS可自动更换工件和模具以及自动进行参数调节,在工作过程中不断测量。显示和记录锻件厚度和最大压力等数据并与定值比较,选择最佳变形量以获得优质产品。由中央控制室监控整个系统,实现无人化操作。
3、机械加工技术
曲轴粗加工将广泛采用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等先进设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车-拉削加工,以有效减少曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛采用CNC控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工。此种磨床将配备砂轮自动动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动测量、自动补偿装置、砂轮自动修整、恒线速度等功能要求,以保证磨削质量的稳定。高精设备依赖进口的现状,估计短期内不会改变。
4、热处理技术和表面强化技术
(1)曲轴中频感应淬火
曲轴中频感应淬火将采用微机监控闭环中频感应加热装置,具有效率高、质量稳定、运行可控等特点。
(2)曲轴软氮化
对于大批量生产的曲轴来说,为了提高产品质量,今后将采用微机控制的氮基气氛气体软氮化生产线。氮基气氛气体软氮化生产线由前清洗机(清洗干燥)、预热炉、软氮化炉、冷却油槽、后清洗机(清洗干燥)、控制系统及制气配气等系统组成。
(3)曲轴表面强化技术
球墨铸铁曲轴圆角滚压强化将广泛应用于曲轴加工中,另外,圆角滚压强化加轴颈表面淬火等复合强化工艺也将大量应用于曲轴加工中,锻钢曲轴强化方式将会更多地采用轴颈加圆角淬火处理。
曲轴止推面磨削烧伤工艺分析
在磨削淬火钢曲轴止推面时,可能产生以下3种烧伤:
1.回火烧伤
如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度,但已超过马氏体的转变温度,止推面表层金属的回火马氏体组织将转变成硬度较低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为回火烧伤。
2.淬火烧伤
如果磨削区温度超过了相变温度,再加上冷却液的急冷作用,表层金属发生二次淬火,使表层金属出现二次淬火马氏体组织,其硬度比原来的回火马氏体的高,在它的下层,因冷却较慢,出现了硬度比原先的回火马氏体低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为淬火烧伤。
3.退火烧伤
如果磨削区温度超过了相变温度,而磨削区域又无冷却液进入,表层金属将产生退火组织,表面硬度将急剧下降,这种烧伤称为退火烧伤。在曲轴成形磨削中,多属于此种烧伤。
改善磨削烧伤的途径
磨削热是造成磨削烧伤的根源,故改善磨削烧伤有两个途径:一是尽可能地减少磨削热的产生;二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件。
1.有沉割槽的曲轴止推轴颈
在图1中,曲轴止推轴颈有较深的沉割槽,而沉割槽已在以前工序加工好,在磨削时不用磨削沉割槽,只需磨削止推轴颈和两个止推面。在这种情况下,即使是使用成形砂轮磨削,只要使用强力冷却、合理的磨削余量和选择好砂轮参数,一般情况下可以避免磨削烧伤缺陷的出现。在使用窄砂轮磨削止推轴颈时,可采用的方案是:调整程序和砂轮的角度磨削,使砂轮从轴颈的右侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;使砂轮从轴颈的左侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;使砂轮从轴颈的中间快速切入磨削至要求尺寸,再快速退出。在上述磨削时,要应用强力冷却。至此,止推轴颈及两侧面磨削完毕。
2.无沉割槽的曲轴止推轴颈
图2所示曲轴止推轴颈无沉割槽,在磨削时需磨削止推轴颈和两个止推面,另外还有两个成形圆角。在这种情况下,即使是使用窄砂轮磨削,使用强力冷却,也很难避免磨削烧伤缺陷的出现。下面分两种磨削方式来分述解决方案:
(1)成形磨削。在成形磨削中,其产生烧伤的主要原因是磨削热的大量积累和冷却液无法进入而造成的退火烧伤,退火烧伤造成曲轴止推面硬度下降,表层产生退火组织,止推面的耐磨性变差,严重影响发动机的运行稳定性。根据其造成烧伤的主要因素,我们分别从3个方面入手:选择合适的砂轮、选择合理的磨削余量和改善冷却条件。
①选择合适的砂轮。淬火钢曲轴止推面硬度高、面积大,砂粒易磨钝。为了避免砂粒磨钝而产生大量磨削热,砂轮硬度宜选软些,以便磨钝的砂粒及时脱落,保持砂轮的自锐性。组织较软的砂轮气孔多,其中可以容纳切屑,避免砂轮堵塞,又可将冷却液或空气带入磨削区域,从而使磨削区域温度降低。
在保证曲轴止推面粗糙度要求的前提下,宜选择较粗粒度的砂轮,以达到较高的去除比率;另外,砂轮必须精细地平衡,以便砂轮工作时处于良好的平衡状态;砂轮必须及时修整以保持其锋利;影响砂轮修整频次的因素很多,包括被磨材料的纯度和类型、冷却液的净度等;修整砂轮的金刚石支座必须牢固,若金刚石表面上有0.5~0.6mm的磨损量,标志金刚石已磨钝了,应及时更换;严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙;砂轮传动带松紧调整合适。
②选择合理的磨削余量和磨削参数。在生产实践中,常以提高工件速度,减少径向进给量来减少工件表面烧伤和裂纹。有一种经验为0.1mm磨削法,即在最后加工的0.1mm余量中,逐渐减少进给量,可以去掉前两次磨削行程中产生的表面损伤层,以减少磨削烧伤。
根据以上理论,我们在生产实践中采用曲轴止推轴颈多工序磨削,分为粗磨、半精磨和静磨等工序。经过多工序磨削后,曲轴止推轴颈直径余量为0.15~0.25mm,止推面单边余量为0.04~0.07mm,成形磨削再配以强力冷却等措施,可有效避免烧伤缺陷的产生。值得一提的是,选择合理的磨削余量,还可以防止止推面出现喇叭口形状(因防止烧伤,一般选择较软的砂轮,余量太大,磨粒脱落较块,容易出现锥面)。
③改善冷却条件,实施强力冷却。冷却液必须有效充分,冷却液必须喷到磨削区域;流量一般为40~45L/min,以实现充分冷却;压力一般为0.8~1.2N/mm2,以冲去粘在砂轮上的切屑;保持冷却液的纯净,妥善地过滤,以清除冷却液的切屑、磨粒等脏物;冷却液的容器要足够大,以免掺入过多的气体或泡沫;防止冷却液的温度急剧升高或降低,一般控制冷却系统的容积和工作间的室温,就足以控制冷却液的温度,然而在特殊储况下应当使用散热器。
(2)窄砂轮磨削(砂轮宽度低于止推轴颈档宽尺寸)。在使用窄砂轮磨削中,成形磨削采用的防烧伤措施均可应用于此种方法的磨削,只不过窄砂轮磨削在砂轮进给方式上可有更多的选择。一种是径向切入法磨削,此种磨削如调整不当可造成前文所述的喇叭口形状;另一种是斜切方式磨削,第一步,使砂轮从轴颈的右侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;第二步,使砂轮从轴颈的左侧以斜切方式进入,磨削至要求尺寸,再快速沿原角度方向斜退出;第三步,使砂轮从轴颈的中间快速切入磨削至要求尺寸,再快速推出。其工序磨削余量和冷却方式与成形磨削采用一致的参数。