CN110029213A - 一种破碎锤活塞杆热处理设备及热处理工艺 - Google Patents

一种破碎锤活塞杆热处理设备及热处理工艺 Download PDF

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Abstract

一种破碎锤活塞杆热处理工艺，包括预先热处理和最终热处理调质处理；预先热处理包括退火和正火；退火工艺流程为：缓慢加热到750～800摄氏度，热透后保温1‑4小时；随炉缓慢降温至650‑700摄氏度；保温2‑3小时，出炉空冷；正火工艺流程为：将工件加热到740～780摄氏度，热透后保温3‑4小时，将工件取出炉外通过吹风进行冷却；调质处理包括淬火和回火；淬火工艺流程为：加热至750～800，热透后保温1‑4小时，水淬油冷，入水冷却至表面温度250‑350°C，再入油中冷透；回火工艺流程为：加热至250±50°C，热透后保温3‑15小时；本发明通过预先热处理和最终热处理调质处理对工件进行热处理，有效的消除了刚材的内应力，减少使用时膨胀开裂的现象。

Description

一种破碎锤活塞杆热处理设备及热处理工艺
技术领域
本发明涉及破碎锤活塞杆热处理技术领域，尤其涉及一种破碎锤活塞杆热处理设备及热处理工艺。
背景技术
液压破碎锤已经成为液压挖掘机的一个重要作业工具，也有人将液压破碎锤安装在挖掘装载机(又称两 头忙)或轮式装载机上进行破碎作业。液压破碎锤，又叫做液压破碎器或液压碎石器(hydraulic breaker)；工程机械、矿山机械等破碎锤工作时其活塞杆承受巨大的冲击力，要求活塞杆强度高、韧性好、耐磨性高、抗疲劳性能高；现有技术中，破碎锤活塞杆一般用40CrNiMoA钢制造，国家标准GB/T3077-1999《合金结构钢》中40CrNiMoA钢的化学成分(重量百分比)范围是C0 .37-0 .44％、Si0 .17-0.37％、Mn0.50-0.80％、Cr0.60-0.90％、Mo0.15-0.25％、Ni1.25-1.65％，P≤0.025％、S≤0.025％、Cu≤0.25％，其余为铁和杂质元素。用40CrNiMoA钢加工活塞杆过程中，经过退火+调质(油冷淬火和回火)热处理。由于40CrNiMoA钢含有昂贵的Ni、Mo元素，所以其生产成本较高，40CrNiMoA钢活塞杆使用时不易断裂，但在受到异常大的冲击力时，偶然会发生活塞杆变形、直径胀大、损坏缸体的现象，造成较大的经济损失；
为解决上述问题，本申请中提出一种破碎锤活塞杆热处理设备及热处理工艺。
发明内容
（一）发明目的
为解决背景技术中存在的40CrNiMoA钢活塞杆使用时不易断裂，但在受到异常大的冲击力时，偶然会发生活塞杆变形、直径胀大、损坏缸体的现象技术问题，本发明提出一种破碎锤活塞杆热处理设备及热处理工艺，本发明通过预先热处理和最终热处理调质处理对工件进行热处理，有效的消除了刚材的内应力，减少使用时膨胀开裂的现象。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种破碎锤活塞杆热处理工艺，包括预先热处理和最终热处理调质处理；
预先热处理包括退火和正火；退火工艺流程为：缓慢加热到750～800摄氏度，热透后保温1-4小时；随炉缓慢降温至650-700摄氏度；保温2-3小时，出炉空冷；
正火工艺流程为：将工件加热到740～780摄氏度，热透后保温3-4小时，将工件取出炉外通过吹风进行冷却；
调质处理包括淬火和回火；淬火工艺流程为：加热至750～800，热透后保温1-4小时，水淬油冷，入水冷却至表面温度250-350°C，再入油中冷透；回火工艺流程为：加热至250±50°C，热透后保温3-15小时。
优选的，淬火油选用35-42号机油。
优选的，将工件加热到740～780摄氏度，热透后保温3-4小时，将工件取出炉外通过喷水或喷雾进行冷却。
一种关于上述破碎锤活塞杆热处理设备，包括退火炉、淬火炉、回火炉、温度传感器、夹取装置、输送装置和降温装置；退火炉、淬火炉、回火炉沿工件加工方向依次设置，输送装置串联设置在退火炉、淬火炉、回火炉之间；夹取装置用对工件进行转运；退火炉、淬火炉、回火炉内部均设置有温度传感器，降温装置设置多个，包括水冷降温装置、风冷降温装置和油冷降温装置。
优选的，温度传感器为红外线温度传感器，检测温度的范围为100-1650摄氏度。
优选的，退火炉为台车式退火炉，退火炉的加热方式为电加热。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：先将待加工的工件通过夹取装置送入退火炉中，工件在退火炉中缓慢加热到770摄氏度，热透后保温3小时；随炉缓慢降温至670摄氏度；保温2.5小时，通过夹取装置将工件取出退火炉外进行自然冷却；通过退火工艺，降低工件的硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；之后再通过夹取装置将工件送回退火炉中，进行正火工艺，将工件加热到760摄氏度，热透后保温3小时，将工件取出炉外使用风冷散热装置对工件进行吹风冷却；完成正火工艺后，对工件进行调质处理，先将工件通过夹取装置送入淬火炉中，加热至780摄氏度热透后保温2小时，水淬油冷；通过夹取装置将工件送入水冷散热装置中，通过水冷却至表面温度300摄氏度，实际使用的过程中，可以将工件反复投入水冷装置中进行快速冷却；之后再通过夹取装置将工件送入油冷散热装置中，进行冷却降温；回火工艺流程为：加热至250摄氏度，热透后保温3-15小时，通过先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，使的生产出来的工件使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明提出的破碎锤活塞杆热处理设备及热处理工艺的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明提出的一种破碎锤活塞杆热处理工艺，包括预先热处理和最终热处理调质处理；
预先热处理包括退火和正火；退火工艺流程为：缓慢加热到750～800摄氏度，热透后保温1-4小时；随炉缓慢降温至650-700摄氏度；保温2-3小时，出炉空冷；
正火工艺流程为：将工件加热到740～780摄氏度，热透后保温3-4小时，将工件取出炉外通过吹风进行冷却；
调质处理包括淬火和回火；淬火工艺流程为：加热至750～800，热透后保温1-4小时，水淬油冷，入水冷却至表面温度250-350°C，再入油中冷透；回火工艺流程为：加热至250±50°C，热透后保温3-15小时。
在一个可选的实施例中，淬火油选用35-42号机油。
在一个可选的实施例中，将工件加热到740～780摄氏度，热透后保温3-4小时，将工件取出炉外通过喷水或喷雾进行冷却。
如图1所示，一种关于上述破碎锤活塞杆热处理设备，包括退火炉、淬火炉、回火炉、温度传感器、夹取装置、输送装置和降温装置；退火炉、淬火炉、回火炉沿工件加工方向依次设置，输送装置串联设置在退火炉、淬火炉、回火炉之间；夹取装置用对工件进行转运；退火炉、淬火炉、回火炉内部均设置有温度传感器，降温装置设置多个，包括水冷降温装置、风冷降温装置和油冷降温装置。
在一个可选的实施例中，温度传感器为红外线温度传感器，检测温度的范围为100-1650摄氏度。
在一个可选的实施例中，退火炉为台车式退火炉，退火炉的加热方式为电加热。
本发明中，先将待加工的工件通过夹取装置送入退火炉中，工件在退火炉中缓慢加热到770摄氏度，热透后保温3小时；随炉缓慢降温至670摄氏度；保温2.5小时，通过夹取装置将工件取出退火炉外进行自然冷却；通过退火工艺，降低工件的硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；之后再通过夹取装置将工件送回退火炉中，进行正火工艺，将工件加热到760摄氏度，热透后保温3小时，将工件取出炉外使用风冷散热装置对工件进行吹风冷却；完成正火工艺后，对工件进行调质处理，先将工件通过夹取装置送入淬火炉中，加热至780摄氏度热透后保温2小时，水淬油冷；通过夹取装置将工件送入水冷散热装置中，通过水冷却至表面温度300摄氏度，实际使用的过程中，可以将工件反复投入水冷装置中进行快速冷却；之后再通过夹取装置将工件送入油冷散热装置中，进行冷却降温；回火工艺流程为：加热至250摄氏度，热透后保温3-15小时，通过先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，使的生产出来的工件使用寿命更长。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种破碎锤活塞杆热处理工艺，其特征在于，包括预先热处理和最终热处理调质处理；
预先热处理包括退火和正火；退火工艺流程为：缓慢加热到750～800摄氏度，热透后保温1-4小时；随炉缓慢降温至650-700摄氏度；保温2-3小时，出炉空冷；
正火工艺流程为：将工件加热到740～780摄氏度，热透后保温3-4小时，将工件取出炉外通过吹风进行冷却；
调质处理包括淬火和回火；淬火工艺流程为：加热至750～800，热透后保温1-4小时，水淬油冷，入水冷却至表面温度250-350°C，再入油中冷透；回火工艺流程为：加热至250±50°C，热透后保温3-15小时。
2.根据权利要求1所述的破碎锤活塞杆热处理工艺，其特征在于，淬火油选用35-42号机油。
3.根据权利要求1所述的破碎锤活塞杆热处理工艺，其特征在于，将工件加热到740～780摄氏度，热透后保温3-4小时，将工件取出炉外通过喷水或喷雾进行冷却。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的破碎锤活塞杆热处理工艺还提出一种关于上述破碎锤活塞杆热处理设备，其特征在于，包括退火炉、淬火炉、回火炉、温度传感器、夹取装置、输送装置和降温装置；退火炉、淬火炉、回火炉沿工件加工方向依次设置，输送装置串联设置在退火炉、淬火炉、回火炉之间；夹取装置用对工件进行转运；退火炉、淬火炉、回火炉内部均设置有温度传感器，降温装置设置多个，包括水冷降温装置、风冷降温装置和油冷降温装置。
5.根据权利要求4所述的破碎锤活塞杆热处理设备，其特征在于，温度传感器为红外线温度传感器，检测温度的范围为100-1650摄氏度。
6.根据权利要求1所述的破碎锤活塞杆热处理设备，其特征在于，退火炉为台车式退火炉，退火炉的加热方式为电加热。
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