起重机车轮锻件的工艺
起重机车轮锻件的制造工艺需要综合考虑材料性能、结构强度和使用要求,通常包括以下关键步骤:
1. 材料选择
常用材料:优质碳钢(如45钢、60钢)、合金钢(如42CrMo、65Mn)或特殊耐磨钢,需符合GB/T 699或GB/T 3077标准。
材料检验:确保化学成分、非金属夹杂物、低倍组织等达标。
2. 下料
锯切或火焰切割:将棒材切割成预定尺寸的坯料,需考虑锻比(通常≥3)和加工余量。
加热前处理:清除表面氧化皮或缺陷。
3. 加热
加热温度:碳钢约1100~1200℃,合金钢需更高温度(如42CrMo为1150~1200℃)。
控温要求:避免过热/过烧,采用分段加热(预热→均热),保温时间按坯料直径1.5~2分钟/mm计算。
预锻(制坯):用镦粗、拔长等初步成形,消除铸态组织。
终锻:在模具中压制成车轮形状,分模面设计需考虑脱模和飞边(如闭式模锻减少余料)。
关键控制:
终锻温度:碳钢≥800℃,合金钢≥850℃(防止裂纹)。
变形均匀性:避免折叠、流线断裂。
5. 热处理
退火/正火:消除锻造应力,细化晶粒(如45钢正火温度850~880℃)。
调质处理(重要部件):
淬火:42CrMo常用850℃油淬。
回火:根据硬度要求选择温度(如550℃回火获得HRC28-32)。
表面淬火:轮踏面可高频淬火(硬度HRC50-55)以提高耐磨性。
6. 机械加工
车削:加工轮缘、轮毂、踏面,保证尺寸精度(如IT7级)和形位公差(如圆度≤0.05mm)。
钻孔/键槽加工:确保装配精度。
7. 检测与验收
无损检测:
超声波探伤(UT):检测内部缺陷(如Φ2mm当量平底孔)。
磁粉探伤(MT):检查表面裂纹。
力学性能:抽样测试抗拉强度、冲击功(如-20℃ Akv≥27J)。
尺寸检验:对照图纸,重点检查轮径、踏面粗糙度(Ra≤3.2μm)。
8. 表面处理
喷丸/喷砂:清理氧化皮,提高疲劳强度。
防锈涂装:涂防锈油或镀层(如锌镀层)。
工艺优化方向
数值模拟:通过Deform等软件优化锻造流线,减少缺陷。
近净成形:精密锻造减少加工余量,降低成本。
残余应力控制:采用振动时效或深冷处理。
以上工艺需根据具体车轮规格(如直径Φ200-2000mm)、载荷等级(如A5-A8工作级别)调整参数,确保最终锻件满足JB/T 6392-2008等行业标准。