怎樣滲碳才能讓閥座的使用壽命更長(zhǎng)

2020-10-20

來源：《金屬加工（熱加工）》雜志瀏覽量：7130

閥座是隔膜泵上的關(guān)鍵易損件，工作時(shí)受到嚴(yán)重的沖擊和沖刷磨損，其內(nèi)在質(zhì)量的好壞，將直接影響到整機(jī)的工作效率和使用壽命。閥座的最佳使用壽命在1200h以上，但在用戶的使用過程中，有40%的工件滿足不了要求。

閥座對(duì)于熱處理的要求很高，針對(duì)這一現(xiàn)象，我們開展了對(duì)閥座熱處理（滲碳、淬火、回火）過程的全面分析，找到了在熱處理環(huán)節(jié)的主要原因。在滲碳、淬火階段高溫加熱過程中，閥座擺放的工裝治具和裝爐方法存在問題，使閥座在熱處理過程中產(chǎn)生了變形，造成閥座在磨削后，淬硬層硬度不均，使用壽命降低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。需要重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)閥座在滲碳、淬火階段的工裝治具、裝爐方法和增加校形工裝治具，保證閥座淬硬層深度和硬度的均勻性，從而提高閥座的使用壽命。

1、閥座生產(chǎn)時(shí)的技術(shù)要求

閥座的技術(shù)要求為：滲碳、滲層深度≥2.3mm，淬火后硬度55～60HRC。加工路線為：鍛造→粗車→預(yù)備熱處理→半精車→滲碳→精車全部→淬火、回火→磨削。在整個(gè)加工路線中有三道熱處理工序，這是保證閥座內(nèi)在質(zhì)量和提高使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2、閥座的失效形式及原因

對(duì)失效閥座進(jìn)行分析，總結(jié)為兩點(diǎn)：一種是表面剝落；另一種是沖擊和沖刷磨損。失效的原因?yàn)椋洪y座工作表面硬度不勻，在工作過程中，受到高壓和硬質(zhì)料漿的高速?zèng)_刷后，造成閥座的內(nèi)表面很快形成沖刷過的溝槽或掉皮，使閥座過早的失效。對(duì)磨損嚴(yán)重閥座進(jìn)行硬度檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)閥座一周的硬度分布不均，進(jìn)行金相分析，觀察發(fā)現(xiàn)滲層深度不均。

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)閥座的整個(gè)過程進(jìn)行跟蹤，從中發(fā)現(xiàn)致使硬度不均的關(guān)鍵因素是閥座在熱處理過程的變形，使磨削后閥座的工作面滲層厚度及淬硬層不均，造成使用壽命短。

3、設(shè)計(jì)和改進(jìn)閥座熱處理時(shí)的工裝治具

（1）滲碳時(shí)的工裝治具

閥座在裝爐滲碳時(shí)，每層隔板上只擺放兩層工件，使工件在高溫滲碳時(shí)的變形大大減小。

（2）設(shè)計(jì)閥座淬火時(shí)工裝治具

閥座在精加工后進(jìn)行淬火工序，以前采用的是人工單個(gè)挑淬法，由于每個(gè)操作者的力量不同，挑淬的部位不同，出現(xiàn)變形是不可避免的，變形的部位也不同，變形量和數(shù)量也較大。為了解決閥座少變形和不變形問題，需要對(duì)閥座淬火專用治具進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。在淬火治具同時(shí)擺放12-15個(gè)閥座，即減小了工件的變形，又減小了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

（3）增加閥座校形工裝治具

針對(duì)個(gè)別閥座在滲碳、淬火后的變形，增加閥座校形工裝治具。淬火后變形的閥座，重新加熱校形（通氣體保護(hù)），噴砂后重新淬火。根據(jù)多批次的生產(chǎn)實(shí)踐，校型效果很好，實(shí)現(xiàn)了熱處理后無超出加工余量的變形。

4、結(jié)語

滲碳工裝治具的改進(jìn)及裝爐方式的改變，減小了閥座在高溫滲碳時(shí)的變形。

淬火專用治具的設(shè)計(jì)和使用，減小了閥座在淬火時(shí)的變形，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，保證了熱處理內(nèi)在質(zhì)量。

增加閥座校形工裝治具后，保證了滲碳層的均勻性，淬火后淬硬層的均勻性，提高了閥座的使用壽命。

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