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怎樣滲碳才能讓閥座的使用壽命更長

2020-10-20

來源: 《金屬加工(熱加工)》雜志 瀏覽量:6233

      閥座是隔膜泵上的關鍵易損件,工作時受到嚴重的沖擊和沖刷磨損,其內在質量的好壞,將直接影響到整機的工作效率和使用壽命。閥座的最佳使用壽命在1200h以上,但在用戶的使用過程中,有40%的工件滿足不了要求。

閥座對于熱處理的要求很高,針對這一現象,我們開展了對閥座熱處理(滲碳、淬火、回火)過程的全面分析,找到了在熱處理環節的主要原因。在滲碳、淬火階段高溫加熱過程中,閥座擺放的工裝治具和裝爐方法存在問題,使閥座在熱處理過程中產生了變形,造成閥座在磨削后,淬硬層硬度不均,使用壽命降低,達不到設計要求。需要重新設計和改進閥座在滲碳、淬火階段的工裝治具、裝爐方法和增加校形工裝治具,保證閥座淬硬層深度和硬度的均勻性,從而提高閥座的使用壽命。

1、 閥座生產時的技術要求

閥座的技術要求為:滲碳、滲層深度≥2.3mm,淬火后硬度55~60HRC。加工路線為:鍛造→粗車→預備熱處理→半精車→滲碳→精車全部→淬火、回火→磨削。在整個加工路線中有三道熱處理工序,這是保證閥座內在質量和提高使用壽命的關鍵環節。

2、 閥座的失效形式及原因

對失效閥座進行分析,總結為兩點:一種是表面剝落;另一種是沖擊和沖刷磨損。失效的原因為:閥座工作表面硬度不勻,在工作過程中,受到高壓和硬質料漿的高速沖刷后,造成閥座的內表面很快形成沖刷過的溝槽或掉皮,使閥座過早的失效。對磨損嚴重閥座進行硬度檢測,發現閥座一周的硬度分布不均,進行金相分析,觀察發現滲層深度不均。

對現場生產閥座的整個過程進行跟蹤,從中發現致使硬度不均的關鍵因素是閥座在熱處理過程的變形,使磨削后閥座的工作面滲層厚度及淬硬層不均,造成使用壽命短。

3、 設計和改進閥座熱處理時的工裝治具

(1)     滲碳時的工裝治具


閥座在裝爐滲碳時,每層隔板上只擺放兩層工件,使工件在高溫滲碳時的變形大大減小。

      (2)     設計閥座淬火時工裝治具


閥座在精加工后進行淬火工序,以前采用的是人工單個挑淬法,由于每個操作者的力量不同,挑淬的部位不同,出現變形是不可避免的,變形的部位也不同,變形量和數量也較大。為了解決閥座少變形和不變形問題,需要對閥座淬火專用治具進行重新設計。在淬火治具同時擺放12-15個閥座,即減小了工件的變形,又減小了工人的勞動強度,提高了生產效率。

      (3)     增加閥座校形工裝治具


針對個別閥座在滲碳、淬火后的變形,增加閥座校形工裝治具。淬火后變形的閥座,重新加熱校形(通氣體保護),噴砂后重新淬火。根據多批次的生產實踐,校型效果很好,實現了熱處理后無超出加工余量的變形。

4、 結語

滲碳工裝治具的改進及裝爐方式的改變,減小了閥座在高溫滲碳時的變形。

淬火專用治具的設計和使用,減小了閥座在淬火時的變形,大大降低了工人的勞動強度,提高了生產效率,保證了熱處理內在質量。

增加閥座校形工裝治具后,保證了滲碳層的均勻性,淬火后淬硬層的均勻性,提高了閥座的使用壽命。

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