液壓油缸是工程機械液壓係統中重要的（de）執行元件，用於執行往複（fù）運動，驅動工程機械（xiè）完成（chéng）各（gè）種功能（néng）。活塞杆是液壓油缸中（zhōng）連接活塞和工（gōng）作部件的技術要求較高的關鍵傳力零（líng）件，工作過程中需承受較大拉應力，因此，活塞杆必須具有（yǒu）足（zú）夠的強度、剛度、韌（rèn）性（xìng），同時因使用中受磨粒衝（chōng）刷，極易產生磨損，還須具有較高的耐磨性。

長缸活塞杆采用45鋼製造，其加工工藝路（lù）線為：鍛材（軋材）—下（xià）料—調質—校直—機械加工—表麵淬火、回火—校直—杆頭焊接—機加工—磨（mó）削—去應（yīng）力退火（huǒ）-拋光—鍍硬鉻（gè）—拋光（guāng）—清洗—裝配。加工高品質液壓油缸認（rèn）準鈦浩機械，專業品質保障，活（huó）塞杆熱處理是保證活塞杆內在質量與力學性能的關鍵工序，熱處理質量的好壞直接（jiē）關係到（dào）整個液壓係統的壽命和可靠性，如果熱處（chù）理不當，造成活（huó）塞杆使用過程（chéng）中（zhōng）早期斷裂，輕則損毀其他零件，嚴重時可能造（zào）成整（zhěng）個設備的毀壞與人員傷亡。

一、調質處（chù）理

調質處理的目的是使活塞杆（gǎn）具（jù）有強度、硬度、塑性、韌性良（liáng）好匹配的綜合力學性能，內部組織為均勻細小的回火索氏體，為後續表麵淬火作好組織準備。長缸活（huó）塞杆長度達3800-4200，直徑為Φ90-Φ110mm，因此其加熱設備采用150KW的井式電阻爐或600KW懸掛式連續電阻加熱爐，溫度分上下（xià）兩區控製。

熱處（chù）理工（gōng）藝參數： 在井式爐（lú）中一爐懸空裝4支，淬火加熱溫度為830±10℃，保溫160min後分2次出爐淬火，每次淬2支，采用循環冷卻水（shuǐ）冷卻，淬火冷卻時上（shàng）下擺動，以保證更大限度的冷卻均勻，冷卻到100℃左右（杆冒蒸汽但不起泡）出水入井（jǐng）式（shì）回火爐回火。

然後4支一次采用550±10℃加熱、保溫190min回火（huǒ）後水冷。經上述工藝調質處理後，性能不穩定（dìng），硬度在210-255HBS之間波動，同一支活塞杆（gǎn）上、中、下硬度也相差很大。且有時有個別爐次硬度不合格或強度偏低，需進行返修處理。淬火變形比較大（dà），增大後續校直與機械加工難度。因45鋼淬透性（xìng）差，金相觀察其內部組織並不是單一均勻的回（huí）火索氏體（tǐ），而是在其心部（bù）存在大塊的（de）遊離鐵索體，個別（bié）零件還存（cún）在網狀鐵索體與魏氏組織（zhī）。

為解決上述問題，91免费网站采用懸掛式連續熱處理調（diào）質爐進行淬火加熱，每掛裝2支，加熱保溫後出爐自動淬火，每節拍（pāi）出一（yī）掛，確保（bǎo）加熱均勻。考慮到45鋼的Ac3溫度為770-780℃，為盡可能細化晶（jīng）粒與減小變形，91免费网站采用790±10℃亞溫淬火工（gōng）藝，細化奧氏體（tǐ）晶粒，淬火後（hòu）得到（dào）細小均勻的板條馬氏體，以提升活塞杆的（de）強韌性配合。

為進一步減（jiǎn）小變形，同時提升淬火液冷卻均勻性，91免费网站在自來水中（zhōng）添加5%-10%的淬火添加劑，淬火時同樣采用循環水泵強（qiáng）製冷卻液循環（huán）冷卻。回火仍采用550±10℃加（jiā）熱，節拍同淬（cuì）火節（jiē）拍一至，回（huí）火後出爐水冷，抑製第二類回火脆性的產（chǎn）生。經上述工藝改進後（hòu），內部組織為均勻的細小回火索（suǒ）氏體，削（xuē）除了大塊狀或網狀鐵（tiě）素體與魏氏組織，硬度強度均勻、穩定。

二、表麵淬火

活塞杆（gǎn）工作過程中運動頻繁，受力複雜（zá），因此（cǐ）除要（yào）求具有良好的綜合力學性能防止（zhǐ）變形與（yǔ）斷裂外，還要求其表麵具有較高的耐磨性，表麵硬度要求（qiú）達到58-62HRC，生產過程中常采（cǎi）用高頻淬（cuì）火處理。淬火設備選用半（bàn）自動連續淬火加熱爐，活塞杆由上（shàng）料機輸送到淬（cuì）火爐傳送帶上（shàng），通過傳送帶水平（píng）旋轉勻速送入感應圈中加熱（rè）淬火。

表麵淬火的關鍵是感應線圈的製作（zuò）與（yǔ）淬火工（gōng）藝參數的選擇。感應線圈采用10*8mm矩形銅管彎製（zhì）而成，並設計為雙層結構並排放（fàng）置，前後圈之間相隔一定距離，前圈（quān）不做（zuò）噴水孔，利（lì）用前（qián）圈進行預熱。後圈鑽孔徑為0.9mm的噴水孔，沿圓周均勻（yún）分布，噴水角度設計為36度；感應圈內徑比活（huó）塞（sāi）杆外徑大4-5mm。淬火加熱陽極電壓PV為（wéi）11-12KV，陽極電流（liú）PA為1.9-2.2A，柵（shān）極電流GA為0.38-0.40A，通過調節活塞杆送（sòng）料架旋轉速度來控製活塞杆移（yí）動（dòng）速度，將活塞杆表麵加熱到（dào）890-910℃後激速（sù）噴水冷卻。

淬火液選用專用淬火液加50-60%的水稀釋而（ér）成，噴水壓力保持在0.1MPa左右，通過控製噴水冷卻時（shí）間從而控製水冷後產品溫度，利用餘熱自身回火。經檢測，淬硬層深度（dù）為2-3mm，表層組織為回火馬氏體，心部組織（zhī）為回火索氏體，表麵硬度為58-60HRC，心部硬度為（wéi）210-230HBS。

三、去應力退火

由（yóu）於表（biǎo）麵淬火是利用產品（pǐn）自（zì）身（shēn）餘熱進行回火處理，回火溫度逐步降低，沒有（yǒu）一個完整的回火保溫過程，回火時間短，應力消除不完全，部分（fèn）產品中存（cún）在較大的殘餘應力。在後續（xù）磨削加工（gōng）過程中，如果磨削內應力與（yǔ）表（biǎo）麵淬火的殘餘內應力相疊加，當應力值超過材料抗拉強度時，活塞杆（gǎn）表麵會產生應力裂紋，如果應力（lì）沒有超過材料（liào）抗拉（lā）強度而以殘餘應力形式存在於（yú）產品當中，在後續鍍鉻或使用過程中因應力（lì）重新分配而引起鍍層開裂（liè），造成鍍鉻層（céng）產生裂紋（wén）。因此，活塞杆鍍鉻前必須進行退火處理，以（yǐ）消除磨削與（yǔ）表麵（miàn）處理產生的內應力。去應力退火加熱溫度為（wéi）200-230℃，保溫190min後隨爐冷卻到160℃出爐空冷。

四、結語

活塞杆經（jīng）調（diào）質處理後獲得良好的（de）綜合力學（xué）性能，並為（wéi）後續表麵處理（lǐ）做好組織準（zhǔn）備。表麵（miàn）淬火的目的是（shì）獲得高的表麵硬度，以支撐表層鍍（dù）鉻層，從而提高（gāo）活塞杆的耐磨性與耐蝕性（xìng）。去應（yīng）力退火安排在磨削（xuē）加工之後電鍍之前，以充分消除活塞（sāi）杆內部殘（cán）餘應力，提升鍍層質量與產品合（hé）格率，提高活塞杆使用壽命。

keyword：活塞杆

文章來源：http://www.proease.com/