CN101898297A - 大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法 - Google Patents

大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法，包括以下步骤：齿轮材料的选择，确定齿圈、副板、轮毂加工时的基本工艺路线，并分别进行加工，进行齿轮整体加工。本发明具有降低焊接劳动强度，提高生产效率，保证焊接质量稳定性的优点。

Description

大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种齿轮的制造方法，特别是一种大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法。
背景技术：
在1600T浮吊、4000T浮吊和7000T浮吊机构中的主起升、变幅等机构的大型减速箱中，由于大齿轮模数和直径比较大，一般大齿轮的直径为2320mm，厚度380mm，重量5800kg，在制造齿轮时，如果按传统的制作方法将整体式毛坯锻造，车加工后滚齿再经渗碳、淬火、磨齿等工艺处理，不仅浪费材料，而且热处理也会因淬火不足造成硬度偏低，热处理变形大，造价高昂，成品率低，无法大面积推广使用。
发明内容：
本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种降低焊接劳动强度，提高生产效率，保证焊接质量稳定性的大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、齿轮材料的选择：根据需要制造的大型焊接齿轮的大模数和直径，选用20CrNi2Mo做为齿圈、轮毂的材料，选用Q345做为副板的材料；
B、确定齿圈、副板、轮毂加工时的基本工艺路线，并分别进行加工：
a、进行齿圈加工：选择齿圈锻件，锻后正火处理，粗车齿圈的两端面和齿圈内外圆，且齿圈的长度和直径各留12-15mm余量，在齿圈外圆周两侧边上倒角，100％超声波探伤检查，以齿圈的基准面及内孔定位，校正齿顶圆，将齿圈粗滚切到模数20，齿数114吗，公法线留余量12-15mm，再进行调质处理，使其布氏硬度达到HB250-300，最后进行焊前车，车齿圈两端面长度留5-8mm余量，内圆车至焊前要求尺寸，离齿圈根部40～50mm之间开出对接坡口，其斜度为10-15°，钝边为4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
b、进行副板加工：副毛坯组焊，并下料制成两侧板和筋板，两侧板内外圆直径留20mm余量后，进行焊前车，使内外圆车至焊前预定尺寸，在离副板根部40～50mm之间开出对接坡口，斜度10-15°，钝边4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
c、进行轮毂加工：选择轮毂锻件，锻后进行正火处理，粗车轮毂两端面和内外圆，在车端面时长度留10mm余量，车内外圆时，直径留10mm余量，在轮毂外圆周两侧边上倒角，做100％超声波探伤检查，再进行调质处理到HB250-300，最后进行焊前车，车轮毂两端面留5-8mm余量，外圆车至预定尺寸，在离轮毂根部40～50mm之间开出对接坡口，斜度10-15°，钝边4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
C、进行齿轮整体加工：将齿圈、轮毂和幅板组合和焊接成型，在对接焊缝处进行100％超声波+MT探伤检测，合格后转回火，并进行去应力退火，温度达到600℃，保温24小时后缓冷，然后进行半精车加工，车内孔和两端面各留余量3-5mm，在进行滚齿，以基准面及内孔定位，校正齿顶圆，滚齿：m20，Z114，公法线留余量1.5mm，采用井式渗碳炉进行齿面渗碳，使其达到950℃渗碳，有效渗碳层深4-4.5mm，进行处理，使齿部的淬火硬度达到HRC58-62，心部达到HRC25-30，在齿面进行喷丸处理，并在非加工面涂防锈底漆，在对接焊缝处进行100％超声波+MT探伤，找正基准槽面及齿圈按零件图车加工大，小端面及内孔至尺寸，倒角，以基准面及内孔定位，校正齿顶圆，磨齿：m20，Z114，公法线磨至尺寸，再进行插键槽，最后进行100％齿面MT探伤检查。
本发明与现有技术相比具有以下优点：将齿圈、轮毂和幅板分别进行加工，且将齿圈预先粗滚齿后进行调质处理，消除了切削应力及锻造应力；将轮毂预先调质处理，消除锻造应力；在焊接各部件时，采用埋弧焊，不仅很好的保证了焊缝质量，且改善了劳动强度，提高了工作效率。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为齿圈的结构示意图；
图3为副板的结构示意图；
图4为轮毂的结构示意图；
图中标号：1-齿圈、2-轮毂、3-副板。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1、图2、图3和图4示出了本发明大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法的一种具体实施方式，包括以下步骤：
A、齿轮材料的选择：根据需要制造的大型焊接齿轮的大模数和直径，选用20CrNi2Mo做为齿圈1、轮毂2的材料，选用Q345做为副板3的材料；
B、确定齿圈1、副板3、轮毂2加工时的基本工艺路线，并分别进行加工：
a、进行齿圈1加工：选择齿圈锻件，锻后正火处理，粗车齿圈的两端面和齿圈内外圆，且齿圈的长度和直径各留12-15mm余量，在齿圈外圆周两侧边上倒角，100％超声波探伤检查，以齿圈的基准面及内孔定位，校正齿顶圆，将齿圈粗滚切到模数20，齿数114吗，公法线留余量12-15mm，再进行调质处理，使其布氏硬度达到HB250-300，最后进行焊前车，车齿圈两端面长度留5-8mm余量，内圆车至焊前要求尺寸，离齿圈根部40～50mm之间开出对接坡口，其斜度为10-15°，钝边为4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
b、进行副板3加工：副毛坯组焊，并下料制成两侧板和筋板，两侧板内外圆直径留20mm余量后，进行焊前车，使内外圆车至焊前预定尺寸，在离副板根部40～50mm之间开出对接坡口，斜度10-15°，钝边4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
c、进行轮毂2加工：选择轮毂锻件，锻后进行正火处理，粗车轮毂两端面和内外圆，在车端面时长度留10mm余量，车内外圆时，直径留10mm余量，在轮毂外圆周两侧边上倒角，做100％超声波探伤检查，再进行调质处理到HB250-300，最后进行焊前车，车轮毂两端面留5-8mm余量，外圆车至预定尺寸，在离轮毂2根部40～50mm之间开出对接坡口，斜度10-15°，钝边4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
C、进行齿轮整体加工：将齿圈1、轮毂2和幅板3组合和焊接成型，在对接焊缝处进行100％超声波+MT探伤检测，合格后转回火，并进行去应力退火，温度达到600℃，保温24小时后缓冷，然后进行半精车加工，车内孔和两端面各留余量3-5mm，在进行滚齿，以基准面及内孔定位，校正齿顶圆，滚齿：m20，Z114，公法线留余量1.5mm，采用井式渗碳炉进行齿面渗碳，使其达到950℃渗碳，有效渗碳层深4-4.5mm，进行处理，使齿部的淬火硬度达到HRC58-62，心部达到HRC25-30，在齿面进行喷丸处理，并在非加工面涂防锈底漆，在对接焊缝处进行100％超声波+MT探伤，找正基准槽面及齿圈按零件图车加工大，小端面及内孔至尺寸，倒角，以基准面及内孔定位，校正齿顶圆，磨齿：m20，Z114，公法线磨至尺寸，再进行插键槽，最后进行100％齿面MT探伤检查。
将齿圈、轮毂和幅板分别进行加工，且将齿圈预先粗滚齿后进行调质处理，消除了切削应力及锻造应力；将轮毂预先调质处理，消除锻造应力；在焊接各部件时，采用埋弧焊，不仅很好的保证了焊缝质量，且改善了劳动强度，提高了工作效率。

Claims (1)

1.一种大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、齿轮材料的选择：根据需要制造的大型焊接齿轮的大模数和直径，选用20CrNi2Mo做为齿圈(1)、轮毂(2)的材料，选用Q345做为副板(3)的材料；
B、确定齿圈(1)、副板(3)、轮毂(2)加工时的基本工艺路线，并分别进行加工：
a、进行齿圈(1)加工：选择齿圈锻件，锻后正火处理，粗车齿圈的两端面和齿圈内外圆，且齿圈的长度和直径各留12-15mm余量，在齿圈外圆周两侧边上倒角，100％超声波探伤检查，以齿圈的基准面及内孔定位，校正齿顶圆，将齿圈粗滚切到模数20，齿数114吗，公法线留余量12-15mm，再进行调质处理，使其布氏硬度达到HB250-300，最后进行焊前车，车齿圈两端面长度留5-8mm余量，内圆车至焊前要求尺寸，离齿圈根部40～50mm之间开出对接坡口，其斜度为10-15°，钝边为4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
b、进行副板(3)加工：副毛坯组焊，并下料制成两侧板和筋板，两侧板内外圆直径留20mm余量后，进行焊前车，使内外圆车至焊前预定尺寸，在离副板根部40～50mm之间开出对接坡口，斜度10-15°，钝边4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
c、进行轮毂(2)加工：选择轮毂锻件，锻后进行正火处理，粗车轮毂两端面和内外圆，在车端面时长度留10mm余量，车内外圆时，直径留10mm余量，在轮毂外圆周两侧边上倒角，做100％超声波探伤检查，再进行调质处理到HB250-300，最后进行焊前车，车轮毂两端面留5-8mm余量，外圆车至预定尺寸，在离轮毂(2)根部40～50mm之间开出对接坡口，斜度10-15°，钝边4-5mm，根部用R8-15圆弧连接；
C、进行齿轮整体加工：将齿圈(1)、轮毂(2)和幅板(3)组合和焊接成型，在对接焊缝处进行100％超声波+MT探伤检测，合格后转回火，并进行去应力退火，温度达到600℃，保温24小时后缓冷，然后进行半精车加工，车内孔和两端面各留余量3-5mm，在进行滚齿，以基准面及内孔定位，校正齿顶圆，滚齿：m20，Z114，公法线留余量1.5mm，采用井式渗碳炉进行齿面渗碳，使其达到950℃渗碳，有效渗碳层深4-4.5mm，进行处理，使齿部的淬火硬度达到HRC58-62，心部达到HRC25-30，在齿面进行喷丸处理，并在非加工面涂防锈底漆，在对接焊缝处进行100％超声波+MT探伤，找正基准槽面及齿圈按零件图车加工大，小端面及内孔至尺寸，倒角，以基准面及内孔定位，校正齿顶圆，磨齿：m20，Z114，公法线磨至尺寸，再进行插键槽，最后进行100％齿面MT探伤检查。
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