CN103436678A - 工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术 - Google Patents

工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术 Download PDF

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Abstract

本发明设计了一种把车轮装入热处理炉中加热，出炉后进行喷水淬火冷却的表面淬火技术。其技术方案如下：工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，喷水时车轮处于旋转状态。所述技术的装置采用钢梁架在淬火水槽上。感应淬火后的淬硬层与基体分层明显，过渡层小，受到重载时易开裂，而喷水淬火的车轮踏面淬硬层与基体过渡层比较平缓与合理。踏面能够承受更大的冲击与载荷。所述技术的水泵是放在水槽里的，电动机固定在水槽壁上，小链轮带动大链轮，所述技术的大链轮上面连接圆形转盘，圆形转盘中间焊一个锥形柱用于定位车轮吊运胎具，车轮放在胎具上。

Description

工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术
技术领域
本发明涉及一种表面热处理技术，主要是针对工矿钢制车轮踏面喷水淬火技术。
背景技术
工矿钢制车轮踏面淬硬层一般在15mm-20mm，硬度要求高，一般在HB300以上，这种车轮目前工业上一般都是采用工频感应加热后放入油或水中冷却淬火的办法来热处理。但是油淬硬度比较低，对有高硬度要求的车轮必须用水淬才能淬上火，但是水淬不易控制，又很容易淬裂，因此，经常造成很大的损失。再有感应加热的深度是有限的，对于频率也是固定的。这使淬硬层与芯部硬度梯度过大，使过渡区的应力大，使工件寿命降低。如再受到重载时易使淬硬层与芯部发生剥离，造成事故损害。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，使车轮踏面硬度提高，使车轮受到重载时不致使车轮造成事故损害。本发明设计了一种把车轮装入热处理炉中加热，出炉后进行喷水淬火冷却的表面淬火技术。其技术方案如下：
工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，喷水时车轮处于旋转状态。
所述技术的装置采用钢梁架在淬火水槽上。
所述技术的水泵是放在水槽里的，电动机固定在水槽壁上，小链轮带动大链轮，所述技术的大链轮上面连接圆形转盘，圆形转盘中间焊一个锥形柱用于定位车轮吊运胎具，车轮放在胎具上。
对于车轮（7）在一定温度采用箱式炉绝爱热、保温，到时间向后，出路放至一个吊运胎具（8）上，下轮缘朝下，慢慢放入水槽，让下轮缘入水退火（下水深度不能超过车轮踏面）。下轮缘退火后再把吊运胎具及上面的车轮快速转移放在喷水圈(1)中的转盘上，然后让车轮旋转并开启水泵，让冷却水从喷水圈中喷向车轮踏面进行淬火。在整个车轮的温度降至500℃以下时再把车轮连同胎具一起放入淬火水槽中，冷却到室温，然后入回火炉按工艺要求及时回火。
制作车轮踏面喷水淬火示意图（图1所示），包括喷水圈（图2所示）、车轮吊运胎具（图3所示）、工作平台、水泵、大链轮、链条、小链轮、电动机等。本发明技术有两部分是关键，一是：用喷水圈把水喷在车轮踏面上；2是喷水时车轮要旋转。整个装置是用钢梁架在淬火水槽上的。水泵是放在水槽里的，用于把水抽到喷水圈内喷水；电动机固定在水槽壁上，它带动小链轮，小链轮带动大链轮，大链轮上面连接园形转盘，园形转盘中间焊一个锥形柱用于定位车轮吊运胎具，车轮放在胎具上，这样电动机可带动车轮转动。用这样的装置喷水淬火才能使车轮踏面被淬硬而车轮履板和车轮脐子不被淬硬。工作时先把车轮放入热处理炉中加热到淬火温度，出炉后把车轮装到车轮吊运胎具上，吊到水槽上，把下轮缘放在水中退火，目的是喷水淬火时不让它淬硬。再把车轮吊运到喷水圈中的转盘上，依靠中间的锥形柱将胎具及车轮定位。通电使车轮旋转，并使喷水圈把水喷在车轮踏面上进行淬火。这时不能把水喷到车轮的上轮缘上，不能把它淬硬。随后把车轮吊运到水槽中冷却车轮基体，车轮淬火后还要回火。这样喷水淬火的车轮踏面强度、硬度和冲击值能大幅度提高，而车轮基体又有高的韧性；而淬硬层与芯部硬度的过渡层也非常理想。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、现有车轮淬火采用炉内整体加热后在油中淬火，硬度较低，只能对硬度要求不高的车轮做调质处理，若在水中淬火车轮整体都会被淬硬，而且易淬裂。这是我们不愿意看到的。若工频感应加热后在油中淬火，硬度较低，若在水中淬火车轮也易淬裂。而采用本发明淬火则可解决以上不足。通过实验证明，喷水淬火与工频加热后油淬相比，能大幅度提高踏面的强度、硬度与冲击韧性。与工频加热后水淬相比，更安全可控，工件不易淬裂。
2、现在感应淬火后的淬硬层与基体分层明显，过渡层小，受到重载时易开裂，而喷水淬火的车轮踏面淬硬层与基体过渡层比较平缓与合理。踏面能够承受更大的冲击与载荷。
附图说明
图1是车轮踏面喷水淬火装置示意图。
图中：1、喷水圈，2、水泵，3、链条，4、电动机，5、小链轮，6、大链轮、7、车轮，8、车轮吊运胎具。
图2是车轮踏面淬火用喷水圈示意图。
图中：9、喷水孔，10、进水孔。
图3是车轮吊运胎具示意图。
具体实施方式
下面以实例为依据对本发明进行进一步的描述：
首先要检查车轮表面是否有裂纹，有裂纹者不得进行热处理。根据车轮大小选择合适的喷水圈，因为根据车轮大小要设计制作几种不同的喷水圈，喷水圈用2mm的钢板制成，一般喷水圈内径比车轮外径大40mm-80mm，喷水圈选好后先冷装一下车轮试验喷水的位置，喷水圈与车轮的外圆的距离应一致，水圈喷出的水应在上轮缘以下，检查喷水孔是否喷水。车轮放入热处理炉中先在 600℃预热2～3小时再加热到淬火温度保温2小时后出炉，车轮出炉后把车轮装到车轮吊运胎具上，吊到水槽上，把下轮缘放在水中退下火，目的是喷水淬火时不让它淬硬或开裂。再把车轮吊运到喷水圈中的转盘上，依靠中间的锥形柱将车轮吊运胎具及车轮定位。通电使车轮旋转，并使喷水圈把水喷在车轮踏面上进行淬火。这时不能把水喷到车轮的上轮缘上，不能把它淬硬或淬裂。同一规格的车轮喷水冷却时间应一致。根据车轮大小不同车轮喷水冷却时间为5分-15分，水冷后进行空冷至室温。第一个车轮淬火后检查车轮踏面硬度及履板、脐子的硬度。淬火后的车轮要及时回火，材料为ZG35CrMnSi、ZG340—640车轮踏面硬度HB350±20，回火温度430±10℃；车轮踏面硬度380±20，回火温度410±10℃；材料为ZG310—570，车轮踏面硬度HB350±20，回火温度380±10℃。回火后抽检踏面、履板及脐子的表面硬度，硬度合格转下道工序。  

Claims (8)

1.工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，其特征在于，用喷水圈把水喷在车轮踏面上。
2.根据权利要求1所述的工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，其特征在于，喷水时车轮处于旋转状态。
3.根据权利要求1所述的工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，其特征在于，装置采用钢梁架在淬火水槽上。
4.根据权利要求1所述的工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，其特征在于，水泵是放在水槽里的，电动机固定在水槽壁上，小链轮带动大链轮，大链轮上面连接圆形转盘，圆形转盘中间焊一个锥形柱用于定位车轮吊运胎具，车轮放在胎具上。
5.根据权利要求1所述的工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，其特征在于，
对于车轮（7）在一定温度采用箱式炉绝爱热、保温，到时间向后，出路放至一个吊运胎具（8）上，下轮缘朝下，慢慢放入水槽，让下轮缘入水退火（下水深度不能超过车轮踏面）。
6.根据权利要求1所述的工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，其特征在于，下轮缘退火后再把吊运胎具及上面的车轮快速转移放在喷水圈(1)中的转盘上，然后让车轮旋转并开启水泵，让冷却水从喷水圈中喷向车轮踏面进行淬火。
7.根据权利要求1所述的工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，其特征在于， 在整个车轮的温度降至500℃以下时再把车轮连同胎具一起放入淬火水槽中，冷却到室温。
8.根据权利要求7所述的工矿、吊车等车轮踏面的喷水淬火技术，其特征在于，冷却到室温后入回火炉按工艺要求及时回火。
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