CN111618527A - 一种磨损失效缸筒的修复方法 - Google Patents

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陈婧
冯辉
李代弟
吕珺
汪冬梅
华仁祥
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Lingbi Jiugong Precision Steel Pipe Manufacturing Co ltd
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Abstract

本发明公开一种磨损失效缸筒的修复方法，包括如下步骤：对磨损失效的缸筒依次进行缺陷检查、退火预处理、酸洗除锈、磷化处理、皂化处理、冷挤压、热处理、精镗孔。本发明结合冷挤压、热处理组合工艺，实现失效缸筒的尺寸达到设计需求，相比较目前常用的喷涂等增材修复方法，本发明工艺简单，成本较低，经过冷挤压及热处理的协同，使失效钢管产生组织重构，消除服役过程中产生的应力及显微缺陷，延长服役寿命。

Description

一种磨损失效缸筒的修复方法
技术领域
本发明涉及金属材料生产技术领域，具体是一种磨损失效缸筒的修复方法。
背景技术
缸筒是各种液压设备的主要部件，是保持液压缸内密封性、运动平稳性和耐用性的基本部件，主要采用高精密的钢管制造而成。缸筒的主要失效形式是在使用过程中缸筒内壁与柱塞之间的摩擦磨损导致缸筒内径增大，与柱塞之间间隙变大，失去保压作用而整体报废。
目前对磨损失效缸筒的修复主要采用喷涂的方法在表面喷涂相应的金属层，然后通过机加工达到所需要的尺寸和表面粗糙度。但这种方式对管道内壁的喷涂较为复杂，均匀性不易控制，成本较高，并且喷涂层与基体之间的结合部位成为整个缸筒的薄弱环节。开发一种对磨损失效缸筒进行低成本修复的工艺，意义重大。
发明内容
本发明根据磨损失效缸筒目前喷涂修复方式的缺点，采用冷挤压与热处理的组合工艺，提出一种磨损失效缸筒的修复方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种磨损失效缸筒的修复方法，包括如下步骤：对磨损失效的缸筒依次进行缺陷检查、退火预处理、酸洗除锈、磷化处理、皂化处理、冷挤压、热处理、精镗孔。
优选地，所述缺陷检查包括对磨损失效的缸筒进行外观检查和磁粉探伤，排除已有明显裂纹、拉伤缺陷。
优选地，所述退火预处理的方法为：将缸筒加热至740-800℃，保温时间控制在1-4h，使缸筒硬度降至HRC 20以下。
优选地，所述磷化处理、皂化处理的时间均控制在15-30min。
优选地，所述冷挤压方式为：将缸筒放置在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向缸筒施加压力，使其产生塑性变形。
优选地，所述热处理采用退火处理或调质处理。
优选地，所述退火处理方法为：将缸筒加热至400℃-600℃，保温时间控制在1-4h，最后炉冷至200℃后出炉空冷。
优选地，所述调质处理方法为：将缸筒加热至880-920℃，保温时间控制在1-3h后水冷至180℃-220℃，出水空冷至室温，再对缸筒进行高温回火，回火温度在450-600℃之间，维持时间在1-4h，回火结束后出炉空冷至室温。
优选地，所述精镗孔是对热处理后的缸筒内孔进行精镗，使其内孔尺寸以及恢复至原始尺寸。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种磨损失效缸筒的修复方法，结合冷挤压、热处理组合工艺，实现失效缸筒的尺寸达到设计需求，相比较目前常用的喷涂等增材修复方法，本发明工艺简单，成本较低，经过冷挤压及热处理的协同，使失效钢管产生组织重构，消除服役过程中产生的应力及显微缺陷，延长服役寿命。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
本发明提供一种磨损失效缸筒的修复方法，包括如下步骤：
缺陷检查：对磨损失效的缸筒进行外观检查和磁粉探伤，排除已有明显裂纹、拉伤等宏观缺陷。
退火预处理：将缸筒加热至740-800℃，保温时间控制在1-4h，使缸筒硬度降至HRC20以下；
酸洗除锈；
磷化处理与皂化处理：时间均控制在15-30min；
冷挤压：将缸筒放置在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向缸筒施加压力，使其产生塑性变形，使缸筒的内孔尺寸变小；
热处理：热处理可选择退火处理，也可以选择调质处理，若采用的是退火处理，其具体步骤为：将缸筒加热至400℃-600℃，保温时间控制在1-4h，最后炉冷至200℃后出炉空冷；
若采用的是调质处理，其具体步骤为：将缸筒加热至880-920℃，保温时间控制在1-3h后水冷至180℃-220℃，出水空冷至室温，再对缸筒进行高温回火，回火温度在450-600℃之间，维持时间在1-4h，回火结束后出炉空冷至室温；
精镗孔是对热处理后的缸筒内孔进行精镗，使其内孔尺寸以及恢复至原始尺寸，且内孔的粗糙度达到产品需求。
取一根原始内孔尺寸为80mm的失效的缸筒，因服役过程中因锈蚀、磨损等原因，导致其内孔尺寸大于80mm，对其进行外观检查和磁粉探伤，排除已有明显裂纹、拉伤等宏观缺陷，然后将其加热至760℃，保温时间3h，硬度降至HRC20以下，再依次经酸除锈、进行磷化处理、皂化处理，磷化处理和皂化时间均控制在20min，将缸筒放置在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向缸筒施加压力，使其产生塑性变形，使缸筒的内孔尺寸小于80mm；
然后对缸筒进行热处理，若采用的是退火处理，其具体步骤为：将缸筒加热至500℃，保温时间控制在3h，最后炉冷至150℃后出炉空冷；
若采用的是调质处理，其具体步骤为：缸筒加热至900℃，保温时间控制在3h后水冷至200℃，出水空冷至室温，再对缸筒进行高温回火，回火温度在530℃之间，维持时间在2h，回火结束后出炉空冷至室温；
经热处理后的缸筒通过精镗孔工艺，使缸筒内孔尺寸恢复80mm；
经该工艺修复的缸筒，内径尺寸恢复到原始工作尺寸，抗拉强度为900MPa，屈服强度620MPa，室温冲击韧性为150J/cm2，满足缸套继续服役需求。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定，任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：对磨损失效的缸筒依次进行缺陷检查、退火预处理、酸洗除锈、磷化处理、皂化处理、冷挤压、热处理、精镗孔。
2.根据权利要求1所述的磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，所述缺陷检查包括对磨损失效的缸筒进行外观检查和磁粉探伤，排除已有明显裂纹、拉伤缺陷。
3.根据权利要求1所述的磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，所述退火预处理的方法为：将缸筒加热至740-800℃，保温时间控制在1-4h，使缸筒硬度降至HRC 20以下。
4.根据权利要求1所述的磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，所述磷化处理、皂化处理的时间均控制在15-30min。
5.根据权利要求1所述的磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，所述冷挤压方式为：将缸筒放置在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向缸筒施加压力，使其产生塑性变形。
6.根据权利要求1所述的磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，所述热处理采用退火处理或调质处理。
7.根据权利要求6所述的磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，所述退火处理方法为：将缸筒加热至400℃-600℃，保温时间控制在1-4h，最后炉冷至200℃后出炉空冷。
8.根据权利要求6所述的磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，所述调质处理方法为：将缸筒加热至880-920℃，保温时间控制在1-3h后水冷至180℃-220℃，出水空冷至室温，再对缸筒进行高温回火，回火温度在450-600℃之间，维持时间在1-4h，回火结束后出炉空冷至室温。
9.根据权利要求1所述的磨损失效缸筒的修复方法，其特征在于，所述精镗孔是对热处理后的缸筒内孔进行精镗，使其内孔尺寸恢复至原始尺寸。
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