CN102517491A - 一种起重机油缸缸筒及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机油缸缸筒及其加工工艺。属液压缸领域。缸筒本体材质为Q345B，该材料里含有Cr、Nb、Ni、V等合金元素，力学性能、焊接性能均优于45#钢。加工工艺是：(1)使用热轧钢管：选择管坯→下料→校直→粗车外圆→焊接法兰→刮削内孔→粗车→精车；(2)使用高精度冷拔钢管：冷拔→校直→下料→焊接法兰→刮削内孔→粗车→精车；其特征在于焊接工艺参数、冷拔加工工艺参数与刮削加工工艺参数。有益效果是油缸的焊接缺陷降低了50％以上，并且提高了缸筒材料的断后伸长率，保证了缸筒的韧性，减小了缸筒发生脆性断裂的危险，从而使油缸的安全可靠性得到了很大提升。

Description

一种起重机油缸缸筒及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种油缸缸筒，具体是一种起重机油缸缸筒及其加工工艺，主要应用于汽车起重机上，属于工程机械制造行业。

技术背景

随着我国工程机械行业的迅速发展，大吨位汽车起重机、泵车等工程机械对油缸材料的强度、韧性和焊接性能方面要求越来越高。国内工程机械油缸普遍采用45#钢钢管进行制造，45#钢是一般结构用钢，属于中碳钢，由于C含量增加了，焊接性能也就同时降低了。45#钢管由于碳含量高，在焊接过程中必须进行预热、焊后保温、焊后热处理等措施，才可以消除焊接缺陷。在实际生产过程中，由于油缸的结构与加工工艺的限制，很多时候无法满足这些热处理要求，于是就不可避免地在油缸焊接部位产生了较多的缺陷，工程机械的多数故障与质量反馈都是在焊接部位产生的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种起重机油缸缸筒及其加工工艺，可以克服现在国内普通使用的45#钢钢管油缸的性能不足。

本发明是以如下技术方案实现的：一种起重机油缸缸筒，所述缸筒的本体材质为Q345B，其化学成分百分含量为：C≤0.2、Si≤0.5、Mn≤1.7、P≤0.035、S≤0.035、Nb≤0.07、V≤0.15、Ti≤0.2、Cr≤0.3、Ni≤0.5、Cu≤0.3、N≤0.012、Mo≤0.1，其余为Fe。

上述起重机油缸缸筒采用Q345B热轧钢管加工的加工方法是：选择管坯→下料→校直→粗车外圆→缸体与法兰焊接→刮削内孔→粗车→精车；

所述的缸体与法兰焊接的焊接坡口形式为U型坡口，焊接方法为气体保护焊接，保护气体成分为80％Ar+20％CO2，焊丝选用药芯焊丝ER50-6，焊丝直径φ1.2，焊接参数如下：焊接电流为：第一层200-220A，第二层230-250A，第三层230-250A；焊接电压为：第一层20-22V，第二层和第三层均为23-25；焊接速度为：第一层、第二层和第三层均为5-8mm.s^-1；气流为：第一层、第二层和第二层均为18-25L.min^-1；

所述的刮削内孔采用刮削滚光机，刮削加工工艺参数为：转速460r/min，进给1.2mm，低压32MPa，高压46MPa。

上述起重机油缸缸筒采用Q345B冷拔钢管加工的加工方法是：冷拔→校直→下料→焊接法兰→刮削内孔→粗车→精车；

所述的冷拔工艺为：选择管坯→坯料退火→酸洗→磷化→皂化→冷拔1→磷化→皂化→冷拔2→成品回火；其中坯料退火温度：850±10℃，成品回火温度600±10℃，冷拔道次变形率：1.15-1.2。

所述的焊接法兰和刮削内孔的方法和工艺参数与采用Q345B热轧钢管加工缸筒的方法中的相同。

本发明的有益效果是：采用新材料加工的起重机油缸缸筒，油缸的焊接缺陷降低了50％以上，并且提高了缸筒材料的断后伸长率，保证了缸筒的韧性，减小了缸筒发生脆性断裂的危险，从而使油缸的安全可靠性得到了很大提升。

附图说明

附图是焊接U型坡口示意图。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的加工方法和效果。

实施例1

直接使用Q345B热轧钢管加工，原材料规格：Φ152*16，内孔Φ120mm，加工后内孔尺寸：Φ125mm(+0.07～+0.03)，加工设备采用美国SIDRRA公司3米刮削滚光机。此种加工方式生产的产品对强度要求不高，对安全性要求更高，钢管外圆机加工后，焊接法兰后再刮削加工内孔。

加工工艺流程是：选择管坯→下料→校直→粗车外圆→缸体与法兰焊接→刮削内孔→粗车→精车；

如附图所示，焊接坡口形式为U型坡口。焊接方法为气保焊，保护气体成分为80％Ar+20％CO2，焊丝选用药芯焊丝ER50-6，焊丝直径φ1.2，焊接参数如表1所示。

表1缸体与法兰焊接的工艺参数

刮削内孔：原材料规格：Φ152*16，内孔Φ120mm，加工后内孔尺寸：Φ125mm(+0.07～+0.03)，加工设备为美国SIDRRA公司3米刮削滚光机。设备加工时参数见表2。

表2刮削加工的工艺参数

实施例2

使用Q345B冷拔钢管，原材料规格：Φ273*18，冷拔后内孔Φ229mm，加工后内孔尺寸：Φ230mm(+0.07～+0.03)，加工设备采用意大利TACCHI公司5米刮削滚光机。此种加工方式主要使用在对强度要求更高的产品上，通过冷拔加工方式，提高钢管的强度性能，钢管外圆不需要经过机加工，直接焊接与刮削加工内孔。

具体工艺流程为：冷拔→校直→下料→焊接法兰→刮削内孔→粗车→精车。

冷拔工艺为：选择管坯→坯料退火→酸洗→磷化→皂化→冷拔1(264/230)→磷化→皂化→冷拔2(260/229)→成品回火；其中坯料退火温度：850±10℃，成品回火温度600±10℃，冷拔道次变形率：1.15-1.2。

焊接法兰的焊接坡口形式为U型坡口，焊接方法为气体保护焊接，保护气体成分为80％Ar+20％CO2，焊丝选用药芯焊丝ER50-6，焊丝直径φ1.2，焊接参数如下：焊接电流为：第一层200-220A，第二层230-250A，第三层230-250A；焊接电压为：第一层20-22V，第二层和第三层均为23-25；焊接速度为：第一层、第二层和第三层均为5-8mm.s^-1；气流为：第一层、第二层和第二层均为18-25L.min^-1；

刮削内孔采用刮削滚光机，刮削加工工艺参数为：转速460r/min，进给1.2mm，低压32MPa，高压46MPa。

经检测，油缸的焊接缺陷降低了50％以上，提高了缸筒的断后伸长率，保证了缸筒的韧性，减小了缸筒发生脆性断裂的危险。

Claims (3)

1.一种起重机油缸缸筒，其特征在于：所述缸筒的本体材质为Q345B，其化学成分百分含量为：C≤0.2、Si≤0.5、Mn≤1.7、P≤0.035、S≤0.035、Nb≤0.07、V≤0.15、Ti≤0.2、Cr≤0.3、Ni≤0.5、Cu≤0.3、N≤0.012、Mo≤0.1，其余为Fe。

2.一种权利要求1所述起重机油缸缸筒的加工工艺，其特征是使用权利要求1所述材质的Q345B热轧钢管加工，具体流程为：选择管坯→下料→校直→粗车外圆→缸体与法兰焊接→刮削内孔→粗车→精车；

所述的缸体与法兰焊接的焊接坡口形式为U型坡口，焊接方法为气体保护焊接，保护气体成分为80％Ar+20％CO₂，焊丝选用药芯焊丝ER50-6，焊丝直径φ1.2，焊接参数如下：焊接电流为：第一层200-220A，第二层230-250A，第三层230-250A；焊接电压为：第一层20-22V，第二层和第三层均为23-25；焊接速度为：第一层、第二层和第三层均为5-8mm.s^-1；气流为：第一层、第二层和第二层均为18-25L.min^-1；

所述的刮削内孔采用刮削滚光机，刮削加工工艺参数为：转速460r/min，进给1.2mm，低压32MPa，高压46MPa。

3.一种权利要求1所述起重机油缸缸筒的加工工艺，其特征是使用权利要求1所述材质的Q345B冷拔钢管加工，具体流程为：冷拔→校直→下料→焊接法兰→刮削内孔→粗车→精车；

所述的冷拔工艺为：选择管坯→坯料退火→酸洗→磷化→皂化→冷拔1→磷化→皂化→冷拔2→成品回火；其中坯料退火温度：850±10℃，成品回火温度600±10℃，冷拔道次变形率：1.15-1.2。

所述的焊接法兰的焊接坡口形式为U型坡口，焊接方法为气体保护焊接，保护气体成分为80％Ar+20％CO₂，焊丝选用药芯焊丝ER50-6，焊丝直径φ1.2，焊接参数如下：焊接电流为：第一层200-220A，第二层230-250A，第三层230-250A；焊接电压为：第一层20-22V，第二层和第三层均为23-25；焊接速度为：第一层、第二层和第三层均为5-8mm.s^-1；气流为：第一层、第二层和第二层均为18-25L.min^-1；

所述的刮削内孔采用刮削滚光机，刮削加工工艺参数为：转速460r/min，进给1.2mm，低压32MPa，高压46MPa。

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