本發(fā)明涉及一種耐腐蝕活塞桿的加工工藝,屬于閥門驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
閥門電動(dòng)執(zhí)行器,又叫閥門電動(dòng)裝置,簡(jiǎn)稱Q型電裝,是一種控制閥門及其類似設(shè)備實(shí)現(xiàn)開啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)控制的驅(qū)動(dòng)設(shè)備;廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工、食品、造紙、制藥、水廠和污水處理等行業(yè),適用于蝶閥、球閥、旋塞閥、等作90°回轉(zhuǎn)的閥門及其類似設(shè)備;如果加支架可以作為角行程電動(dòng)執(zhí)行器使用,如用于風(fēng)門,擋板門,煙氣擋板門及其類似設(shè)備。
活塞桿是部分回轉(zhuǎn)閥門電動(dòng)執(zhí)行器的重要零件之一,活塞桿質(zhì)量的好差對(duì)于部分回轉(zhuǎn)閥門的穩(wěn)定工作和使用壽命具有很大影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,提出一種強(qiáng)度高并且耐腐蝕性能好的耐腐蝕活塞桿。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是:一種耐腐蝕活塞桿的加工工藝,包括以下步驟:
㈠配料:所述耐腐蝕活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為:C:0.05-0.12%、Al:1.84-2.26%、Mn:1.31-1.57%、Sn:0.78-0.86%、Cr:0.13-0.16%、Ni:0.45-0.63%、Zn:1.14-1.26%、Cu:1.15-1.34%、Mo:0.05-0.13%、Lu:0.03-0.09%、Ti:2.43-2.66%、Pd:0.13-0.25%、Eu:0.02-0.06%、Pt:0.28-0.39%、Au:0.56-0.64%、W:0.75-0.87%、Ce:0.03-0.07%、S:≤0.020%、P:≤0.020%、滑石粉:0.45-0.57%,余量為Fe;
㈡熔煉:將耐腐蝕活塞桿的原料加熱熔煉,控制溫度為1600-1700℃;
㈢精煉:控制精煉溫度為950℃~1050℃精煉15分鐘,靜置35分鐘,氣壓0.05-0.19MPa;
㈣高壓鑄造:通過高壓鑄造制出耐腐蝕活塞桿毛培;
㈤鍛打:利用鍛打的方式將耐腐蝕活塞桿毛培鍛打精煉;
首先將活塞桿毛培加熱到850-870℃,鍛打15分鐘;
然后采用水冷以21-25℃/s的冷卻率將耐腐蝕活塞桿水冷至室溫;
再將活塞桿毛培加熱到750-770℃,鍛打50分鐘;
再采用水冷以11-15℃/s的冷卻率將將活塞桿水冷至350-370℃,然后空冷至室溫;
㈥車加工:通過車床將毛培車成預(yù)定規(guī)格的耐腐蝕活塞桿;
㈦熱處理:采用淬火-回火-二次回火的熱處理工藝,具體熱處理工藝為:
淬火:將活塞桿放入真空淬火爐進(jìn)行淬火,淬火介質(zhì)為真空淬火油,控制淬火溫度為950-980℃,淬火后冷到330-360℃時(shí),取出空冷至室溫;
回火:將加熱后的耐腐蝕活塞桿放入真空回火爐進(jìn)行回火,控制回火溫度為700-750℃,回火時(shí)間15-18分鐘,然后空冷至室溫;
二次回火:將活塞桿加熱至600-630℃回火35-40min后空冷至室溫;
㈧用玻璃棒蘸取聚乙二醇聚電解質(zhì)水溶液均勻浸涂在耐腐蝕活塞桿表面,之后置于80-90℃的烘箱中0.5-1小時(shí),得到涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的耐腐蝕活塞桿;
㈨電鍍:在涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的耐腐蝕活塞桿表面電鍍鋅鎳合金鍍層,鋅鎳合金鍍層厚度為70±30μm;
㈩在鋅鎳合金鍍層的表面進(jìn)行噴涂處理,具體為:
A、噴涂:采用超音速電弧噴涂純鋁涂層,純鋁涂層噴涂厚度為60±10μm;
B、預(yù)氧化:噴涂結(jié)束后使用氧乙炔火焰對(duì)純鋁涂層表面預(yù)氧化。
上述技術(shù)方案的改進(jìn)是:所述步驟㈠中活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為:C:0.05%、Al:1.86%、Mn:1.37%、Sn:0.79%、Cr:0.14%、Ni:0.45%、Zn:1.14-1.26%、Cu:1.15-1.34%、Mo:0.05-0.13%、Lu:0.03-0.09%、Ti:2.43-2.66%、Pd:0.13%、Eu:0.02%、Pt:0.28%、Au:0.56%、W:0.75%、Ce:0.03%、S:≤0.020%、P:≤0.020%、滑石粉:0.45%,余量為Fe。
上述技術(shù)方案的改進(jìn)是:所述步驟㈠中活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為:C:0.12%、Al:2.26%、Mn:1.57%、Sn:0.86%、Cr:0.16%、Ni:0.63%、Zn:1.26%、Cu:1.34%、Mo:0.13%、Lu:0.09%、Ti:2.66%、Pd:0.25%、Eu:0.06%、Pt:0.39%、Au:0.64%、W:0.87%、Ce:0.07%、S:≤0.020%、P:≤0.020%、滑石粉:0.57%,余量為Fe。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的有益效果是:
(1)本發(fā)明的耐腐蝕活塞桿由于原料中含有Zn、Ni和W,加強(qiáng)了活塞桿的耐熱和耐腐蝕性能;
(2)本發(fā)明的耐腐蝕活塞桿由于原料中含有Ti、Al和稀土元素,減輕了活塞桿的質(zhì)量,增加了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐腐蝕性能;
(3)本發(fā)明的耐腐蝕活塞桿由于通過熔煉和精煉的配合,可以有效去除原料中的雜質(zhì),提高產(chǎn)品質(zhì)量;
(4)由于高壓鑄造時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高,流態(tài)不穩(wěn)定,故采用一般壓鑄法,鑄件易產(chǎn)生氣孔,不能進(jìn)行熱處理,本發(fā)明通過對(duì)活塞桿進(jìn)行鍛打處理,去除了鑄件的氣孔,使得毛培可以進(jìn)行熱處理,使得最終得到的活塞桿物理性能更好,更加耐用;
(5)本發(fā)明在對(duì)活塞桿進(jìn)行鍛打處理時(shí),通過加熱鍛打-冷卻-加熱鍛打-冷卻的方式,進(jìn)行了兩次鍛打,去除鑄件的氣孔的效果更好,并且進(jìn)一步的提升了活塞桿的物理性能;
(6)本發(fā)明的耐腐蝕活塞桿的加工工藝,通過熱處理工藝,可控制活塞桿向與縱向凹陷造成的表面裂紋,并可使活塞桿表面層產(chǎn)生與工作應(yīng)力相反的殘余應(yīng)力,受載時(shí)可抵消部分工作應(yīng)力,大大提高了活塞桿的耐疲勞性能,延長(zhǎng)了活塞桿的使用壽命;
(7)本發(fā)明的耐腐蝕活塞桿的加工工藝由于熱處理時(shí)通過兩次回火,第一次回火能夠回轉(zhuǎn)奧氏體在板條界或板條束界上形成,并在保溫過程中進(jìn)一步富集合金元素以提高穩(wěn)定性;鐵素體板條束在保溫過程中則發(fā)生回復(fù),同時(shí)鐵素體中的有害元素也被排至回轉(zhuǎn)奧氏體中,從而改善了基體性能;第二次回火能夠在保證強(qiáng)度的前提下使回轉(zhuǎn)奧氏體富集足夠多的合金元素,使少網(wǎng)狀碳化物,使組織更為均勻,能夠保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,進(jìn)一步增強(qiáng)活塞桿的接觸疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性;
(8)本發(fā)明的耐腐蝕活塞桿的加工工藝在電鍍操作前,在活塞桿表面涂覆聚乙二醇聚電解質(zhì),從而提高了后續(xù)電鍍操作的質(zhì)量,使得鋅鎳合金鍍層覆蓋的更加緊密均勻,有效防止鍍層脫落;
(9)通過鋅鎳合金鍍層和純鋁涂層的配合,進(jìn)一步提高了活塞桿的耐腐蝕性能,延長(zhǎng)了活塞桿的使用壽命。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種耐腐蝕活塞桿的加工工藝,包括以下步驟:
㈠配料:所述耐腐蝕活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為:C:0.05%、Al:1.86%、Mn:1.37%、Sn:0.79%、Cr:0.14%、Ni:0.45%、Zn:1.14-1.26%、Cu:1.15-1.34%、Mo:0.05-0.13%、Lu:0.03-0.09%、Ti:2.43-2.66%、Pd:0.13%、Eu:0.02%、Pt:0.28%、Au:0.56%、W:0.75%、Ce:0.03%、S:≤0.020%、P:≤0.020%、滑石粉:0.45%,余量為Fe;
㈡熔煉:將耐腐蝕活塞桿的原料加熱熔煉,控制溫度為1600-1700℃;
㈢精煉:控制精煉溫度為950℃~1050℃精煉15分鐘,靜置35分鐘,氣壓0.05-0.19MPa;
㈣高壓鑄造:通過高壓鑄造制出耐腐蝕活塞桿毛培;
㈤鍛打:利用鍛打的方式將耐腐蝕活塞桿毛培鍛打精煉;
首先將活塞桿毛培加熱到850-870℃,鍛打15分鐘;
然后采用水冷以21-25℃/s的冷卻率將耐腐蝕活塞桿水冷至室溫;
再將活塞桿毛培加熱到750-770℃,鍛打50分鐘;
再采用水冷以11-15℃/s的冷卻率將將活塞桿水冷至350-370℃,然后空冷至室溫;
㈥車加工:通過車床將毛培車成預(yù)定規(guī)格的耐腐蝕活塞桿;
㈦熱處理:采用淬火-回火-二次回火的熱處理工藝,具體熱處理工藝為:
淬火:將活塞桿放入真空淬火爐進(jìn)行淬火,淬火介質(zhì)為真空淬火油,控制淬火溫度為950-980℃,淬火后冷到330-360℃時(shí),取出空冷至室溫;
回火:將加熱后的耐腐蝕活塞桿放入真空回火爐進(jìn)行回火,控制回火溫度為700-750℃,回火時(shí)間15-18分鐘,然后空冷至室溫;
二次回火:將活塞桿加熱至600-630℃回火35-40min后空冷至室溫;
㈧用玻璃棒蘸取聚乙二醇聚電解質(zhì)水溶液均勻浸涂在耐腐蝕活塞桿表面,之后置于80-90℃的烘箱中0.5-1小時(shí),得到涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的耐腐蝕活塞桿;
㈨電鍍:在涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的耐腐蝕活塞桿表面電鍍鋅鎳合金鍍層,鋅鎳合金鍍層厚度為70±30μm;
㈩在鋅鎳合金鍍層的表面進(jìn)行噴涂處理,具體為:
A、噴涂:采用超音速電弧噴涂純鋁涂層,純鋁涂層噴涂厚度為60±10μm;
B、預(yù)氧化:噴涂結(jié)束后使用氧乙炔火焰對(duì)純鋁涂層表面預(yù)氧化。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種耐腐蝕活塞桿的加工工藝,包括以下步驟:
㈠配料:所述耐腐蝕活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為:C:0.12%、Al:2.26%、Mn:1.57%、Sn:0.86%、Cr:0.16%、Ni:0.63%、Zn:1.26%、Cu:1.34%、Mo:0.13%、Lu:0.09%、Ti:2.66%、Pd:0.25%、Eu:0.06%、Pt:0.39%、Au:0.64%、W:0.87%、Ce:0.07%、S:≤0.020%、P:≤0.020%、滑石粉:0.57%,余量為Fe;
㈡熔煉:將耐腐蝕活塞桿的原料加熱熔煉,控制溫度為1600-1700℃;
㈢精煉:控制精煉溫度為950℃~1050℃精煉15分鐘,靜置35分鐘,氣壓0.05-0.19MPa;
㈣高壓鑄造:通過高壓鑄造制出耐腐蝕活塞桿毛培;
㈤鍛打:利用鍛打的方式將耐腐蝕活塞桿毛培鍛打精煉;
首先將活塞桿毛培加熱到850-870℃,鍛打15分鐘;
然后采用水冷以21-25℃/s的冷卻率將耐腐蝕活塞桿水冷至室溫;
再將活塞桿毛培加熱到750-770℃,鍛打50分鐘;
再采用水冷以11-15℃/s的冷卻率將將活塞桿水冷至350-370℃,然后空冷至室溫;
㈥車加工:通過車床將毛培車成預(yù)定規(guī)格的耐腐蝕活塞桿;
㈦熱處理:采用淬火-回火-二次回火的熱處理工藝,具體熱處理工藝為:
淬火:將活塞桿放入真空淬火爐進(jìn)行淬火,淬火介質(zhì)為真空淬火油,控制淬火溫度為950-980℃,淬火后冷到330-360℃時(shí),取出空冷至室溫;
回火:將加熱后的耐腐蝕活塞桿放入真空回火爐進(jìn)行回火,控制回火溫度為700-750℃,回火時(shí)間15-18分鐘,然后空冷至室溫;
二次回火:將活塞桿加熱至600-630℃回火35-40min后空冷至室溫;
㈧用玻璃棒蘸取聚乙二醇聚電解質(zhì)水溶液均勻浸涂在耐腐蝕活塞桿表面,之后置于80-90℃的烘箱中0.5-1小時(shí),得到涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的耐腐蝕活塞桿;
㈨電鍍:在涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的耐腐蝕活塞桿表面電鍍鋅鎳合金鍍層,鋅鎳合金鍍層厚度為70±30μm;
㈩在鋅鎳合金鍍層的表面進(jìn)行噴涂處理,具體為:
A、噴涂:采用超音速電弧噴涂純鋁涂層,純鋁涂層噴涂厚度為60±10μm;
B、預(yù)氧化:噴涂結(jié)束后使用氧乙炔火焰對(duì)純鋁涂層表面預(yù)氧化。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例。凡采用等同替換形成的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。