CN110814646A

CN110814646A - 一种耐磨密封环的加工方法

Info

Publication number: CN110814646A
Application number: CN201911018056.9A
Authority: CN
Inventors: 徐翔; 冯珂; 王晓翔; 王建文; 吴贞号; 童杨; 周康杰; 钱慧萍
Original assignee: Shanghai Yueqian Laser Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Yueqian Laser Technology Co Ltd
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明提供了一种耐磨密封环的加工方法，用于解决现有技术中密封环耐磨性差、寿命较短、工件精度较差的技术问题；包括：准备基材；切割坡口；打磨；卷圆；焊接。实施本发明的技术方案，使用耐磨钢材，通过加工工艺的控制，提高工件制造的精度以及耐磨性；使用合适耐磨钢材的药芯焊丝，提高焊接处强度，延长装置寿命。

Description

一种耐磨密封环的加工方法

技术领域

本发明涉及机械密封领域，特别涉及一种耐磨密封环的加工方法。

背景技术

耐磨密封环广泛应用于多种机械密封场景中。例如：盾构机主驱动的密封部位使用可拆卸的O型环已被广泛应用，相比更早以前使用一体式的主驱动轴，O型环能够便捷的替换避免了主驱动轴因密封位磨损而报废的可能。但是在一个掘进使用周期下来后O型环表面磨损还是较为严重，目前国内使用的多为普通碳钢材料加工制造O型环，因其直径较大壁厚较薄精度要求较高一般不去进行热处理加工，防止在热处理过程中变形或是产生内应力导致后加工过程变形。

因此需要一种高耐磨性、质量可靠的密封环加工方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明中披露了一种耐磨密封环的加工方法，本发明的技术方案是这样实施的：

一种耐磨密封环的加工方法，包括：S1：准备基材：在耐磨原料上切割出基材，所述基材的的长度为1500-8000mm，宽度d为240-460mm，厚度为25-40mm；S2：切割坡口：在所述基材焊接处切割坡口，所述坡口的坡比小于1.5；S3：打磨：打磨所述基材切割边缘至光滑；S4：卷圆：使用卷圆机卷圆基材；S5：焊接：焊接所述焊接处，形成耐磨环，耐磨环的高度为D，d-D>6mm。

优选地，所述基材为直条钢板，S1中，使用多头直条机切割。

优选地，S1中，燃气压力为0.12MPa-0.4MPa，预热氧气的压力为0.2-0.8MPa，切割氧气的压力为0.95MPa-1.20MPa，切割过程中，喷嘴以100-160mm/min的速度匀速切割。

优选地，S5中，使用药芯焊丝焊接。

优选地，所述药芯焊丝包含以下元素及重量百分比含量：C 0-0.12％；Si 0.3％-1.2％；Mn 1.2％-2％；P 0-0.02％；S0-0.015％；Cr 0.1％-0.6％；Ni 0.6％-1.6％；Mo0.1％-0.5％；Cu 0-0.35％；Ti 0-0.16％；余量为Fe。

优选地，所述耐磨密封环的加工方法，还包括S6：焊接法兰：将所述耐磨环焊接至法兰。

优选地，S6中，焊接前将焊接环境温度加热至温度t，温度t在15℃以上，且在焊接过程中，焊接环境温度不低于温度t。

优选地，所述耐磨密封环的加工方法，还包括S7：探伤：对所有焊缝探伤。

优选地，所述耐磨密封环的加工方法，还包括S8：矫正：对耐磨环的变形处进行矫正。

优选地，S8中，使用梅花点法矫正所述耐磨环的凹凸变形；使用三角形加热法矫正所述耐磨环的旁弯变形；使用直线加热法矫正所述耐磨环的角变形；使用斜线加热法矫正所述耐磨环的扭曲变形；使用三角形和平行线形加热法矫正所述耐磨环的波浪变形。

实施本发明的技术方案可解决现有技术中密封环耐磨性差、寿命较短、工件精度较差的技术问题；实施本发明的技术方案，使用耐磨钢材，通过加工工艺的控制，提高工件制造的精度以及耐磨性；使用合适耐磨钢材的药芯焊丝，提高焊接处强度，延长装置寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种具体实施方式的加工方法示意图；

图2为本发明的一种具体实施方式的原料切割方式示意图；

图3为本发明的一种具体实施方式的耐磨环结构示意图；

图4为本发明的一种具体实施方式的耐磨环焊接后方式示意图。

在上述附图中，各图号标记分别表示：

1-原料；2-基材；3-耐磨环；4-法兰。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的一种具体实施方式中，一种耐磨密封环的加工方法，如图1、图2、图3和图4所示，包括：

S1：准备基材2：在耐磨原料1上切割出基材2，基材2的的长度为3000mm，宽度d为340mm，厚度为35mm；

S2：切割坡口：在基材2焊接处切割坡口，坡口的坡比为1；

S3：打磨：打磨基材2切割边缘至光滑；

S4：卷圆：使用卷圆机卷圆基材2；

S5：焊接：焊接焊接处，形成耐磨环3，耐磨环3的高度D为330mm；

S6：焊接法兰4：将耐磨环3焊接至法兰4；

S7：探伤：对所有焊缝探伤；

S8：矫正：对耐磨圈的变形处进行矫正。

S1中，根据基材2材料的不同，可以使用不同的切割方式，对于直条钢板，可以采用多头直条机切割；对于型钢，可以使用锯床、型材切割机或竖面切割机切割；对于异形零件，可以使用数控切割机切割。切割过程中，加紧工件需要尽可能靠近机加工部位，提升切割精度。切削过程中，可以使用钨钢合金钻头，提高切削精度和效率。

S3中，可以通过铣床将基材2边缘切割处打磨光滑，利于防止基材2在卷圆过程中发生开裂等现象。

S4中，切好的钢板按周长拼焊成整板，钢板弯曲采取方式为卷板机加工弧度、过程中使用定制好的圆弧量具精确控制每一段圆弧度，卷圆工作完成后使用π尺测量整圆周长。

S8中，焊接顺序为：对接接头、T型接头、十字接头的坡口焊接，宜双面坡口对称焊接；非对称的坡口焊接，宜采用先焊深坡口侧的部分焊缝、后焊浅坡口侧焊缝，最后焊完深坡口侧焊缝的焊接顺序；对于有对称截面的构件，宜采用先焊对称于构件中性轴的焊缝顺序进行焊接；长焊缝宜采用分段退焊法或同时使用多人对称焊接法；焊件较薄的焊缝采用跳焊法。

S7中，可以使用着色探伤或超声波探伤或其他探伤方式，在该具体实施方式中，使用超声波对每条焊缝进行探伤。

在该具体实施方式中，原料1为德国克虏伯公司生产的XRX500型耐磨钢板，S1中，使用多头直条机切割。切割前，在原料1上标记的石笔线条粗细为0.4mm，粉线的弹线粗细为0.8mm，以提高切割精度。

在一种优选的实施方式中，如图1和图2所示，S1中，燃气压力为0.2MPa，预热氧气的压力为0.4MPa，切割氧气的压力为1.15MPa，切割过程中，喷嘴以120mm/min的速度匀速切割。可以使原料1受热均匀，同时减少原料1在切割过程中的受热发生的形变，并且切割边缘光滑平整。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，S5中，使用药芯焊丝焊接，药芯焊丝包含以下元素及重量百分比含量：C 0.06％；Si 0.45％；Mn 1.57％；P 0.009％；S 0.004％；Cr0.142％；Ni 0.69％；Mo 0.25％；Cu 0.1％；Ti 0.08％；Fe 96.645。

在80％Ar+20％CO₂氛围下进行熔敷金属试验，获得了以下实验数据：

执行标准：GB/T 8110-2008。

根据试验数据可知，使用该药芯焊丝焊接的焊接处强度高，不易变形，可以防止耐磨环3形变失去密封效果。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，S6中，焊接环境保持在20℃以上，防止局部过冷导致形变。

在一种优选的实施方式中，如图1、图3和图4所示，S8中，使用梅花点法矫正耐磨环3的凹凸变形；使用三角形加热法矫正耐磨环3的旁弯变形；使用直线加热法矫正耐磨环3的角变形；使用斜线加热法矫正耐磨环3的扭曲变形；使用三角形和平行线形加热法矫正耐磨环3的波浪变形。用户可以根据耐磨环3的情况选择合适的单一或组合矫正方法。

需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，包括：

S1：准备基材：在耐磨原料上切割出基材，所述基材的的长度为1500-8000mm，宽度d为240-460mm，厚度为25-40mm；

S2：切割坡口：在所述基材焊接处切割坡口，所述坡口的坡比小于1.5；

S3：打磨：打磨所述基材切割边缘至光滑；

S4：卷圆：使用卷圆机卷圆基材；

S5：焊接：焊接所述焊接处，形成耐磨环，耐磨环的高度为D，d-D>6mm。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，所述基材为直条钢板，S1中，使用多头直条机切割。

3.根据权利要求2所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，S1中，燃气压力为0.12MPa-0.4MPa，预热氧气的压力为0.2-0.8MPa，切割氧气的压力为0.95MPa-1.20MPa，切割过程中，喷嘴以100-160mm/min的速度匀速切割。

4.根据权利要求3所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，S5中，使用药芯焊丝焊接。

5.根据权利要求4所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，所述药芯焊丝包含以下元素及重量百分比含量：C 0-0.12％；Si 0.3％-1.2％；Mn 1.2％-2％；P 0-0.02％；S0-0.015％；Cr 0.1％-0.6％；Ni 0.6％-1.6％；Mo 0.1％-0.5％；Cu 0-0.35％；Ti 0-0.16％；余量为Fe。

6.根据权利要求5所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，还包括S6：焊接法兰：将所述耐磨环焊接至法兰。

7.根据权利要求6所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，S6中，焊接前将焊接环境温度加热至温度t，温度t在15℃以上，且在焊接过程中，焊接环境温度不低于温度t。

8.根据权利要求7所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，还包括S7：探伤：对所有焊缝探伤。

9.根据权利要求8所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，还包括S8：矫正：对耐磨环的变形处进行矫正。

10.根据权利要求9所述的一种耐磨密封环的加工方法，其特征在于，S8中，使用梅花点法矫正所述耐磨环的凹凸变形；使用三角形加热法矫正所述耐磨环的旁弯变形；使用直线加热法矫正所述耐磨环的角变形；使用斜线加热法矫正所述耐磨环的扭曲变形；使用三角形和平行线形加热法矫正所述耐磨环的波浪变形。