XYQ420冷拔管生产液压缸缸筒的加工工艺性研究.pdf

Hy d r a u l i c s P n e u m a t i c s S e a l s ／ No ．0 5 ． 2 0 1 6 d o i l O ． 3 9 6 9 ／ j ． is s n ． 1 0 0 8 0 8 1 3 ． 2 0 1 6 ． 0 5 ． 0 2 0 X Y Q4 2 0 冷拔管生产液压缸缸筒的 加工工艺性研究 张 静， 王志远 ， 韦金钰 ， 王家聪 徐州徐工液压件有限公 司， 江苏 徐州2 2 1 0 0 0 摘 要 针对新开发的X Y Q 4 2 O 高强韧性冷拔管， 通过分析机加工性能和焊接工艺性能验证其满足高压液压缸缸筒材料要求的能力。 结果表明， X Y Q 4 2 0 冷拔管具有良好的机加工工艺性能和焊接工艺性能。采用X Y Q 4 2 O 冷拔管生产高压液压油缸缸筒可有效减少缸 体爆裂发生的概率， 有效减少焊接缺陷， 有效提高液压缸的整体质量水平。 关键词 X Y Q 4 2 0 冷拔管； 高强韧性 ； 机加工性能； 焊接性能 中图分类号 T H1 3 7 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 6 0 5 0 0 7 1 0 3 P r o c e s s i n g T e c h n i c a l S t u d y o n Us i n g XY Q4 2 0 C o l d - d r a w T u b e t o P r o c e s s Hy dra u l i c C y l i n d e r B a r r e l Z HA NG J i n g ,W ANG Z h i - yu a n ， WE IJ i n - y u ， WA NG J i a - c o n g Xu z h o u XCMG Hy d r a u l i c s Co ． ， L t d ． ， Xu z h o u 2 2 1 0 0 0 ． Ch i n a A b s t r a c t T h e ma c h i n i n g p r o c e s s p e r f o r ma n c e a n d w e l d i n g p r o c e s s p e r f o rm a n c e o f X YQ 4 2 0 Hi g h s t r e n g t h t o u g h n e s s c o l d dra w n t u b e wa s e x a mi n e d t o ma k i n g t h e h y d r a u l i c c y l i n d e r c a s i n g ． I t s h o ws t h a t b o t h t h e ma c h i n i n g p r o c e s s p e r f o rm a n c e a n d we l d i n g p r o c e s s p e r f o r - ma n c e a r e g o o d ． T h e a p p l i c a t i o n o f X YQ 4 2 0 c o l d d r a wn i n c y l i n d e r c a s i n g wi l l r e d u c e t h e c a s i n g c r a c k p r o b a b i l i t y o r we l d i n g d e c t ． T h e a p p l i c a t i o n o f XY Q4 2 0 c o l d - dra w n w i l l p r o mo t e t h e q u a l i t y l e v e l o f h y dra u l i c c y l i n d e r ． Ke y wo r d s X YQ 4 2 0 c o l d dra wn tub e ； h i g h s tr e n gtht o u g hne s s ； ma c h i n i n g p r o c e s s p e r f o r ma n c e ； we l d i n g p r o c e s s p e r f o r ma n c e O 引言 液压缸是工程机械中重要的执行元件 ， 其质量好 坏直接影响工程机械主机正常使用和维护成本。国内 高压液压缸缸筒多采用2 7 S i M n 调质管或冷拨管生产 一 ，虽然能够保证足够的强度性能， 但都有明显的不足 2 7 S i M n 调质管材料利用率低 ， 仅为5 0 ％多 ； 2 7 S i M n 冷 拔管材料塑性低， 断后伸长率仅为 l l ％左右， 室温冲击 收稿 日期 2 0 1 5 0 9 1 7 作者简介 张静 1 9 8 7 一 ， 男， 河南汝南人 ， 助理T程师， 硕士， 主要从事金 属材料和液压元件制造技术的研究T作。 4 结语 维修该类型气动柱塞泵在我公司属于首次， 由于 对于其内部结构和工作原理的不熟悉， 修理一度无从 下手。通过维修人员的资料搜寻、 深入分析与不断摸 索， 经过三次修理和不断验证 ， 成功修复气动柱塞泵， 发现了故障的发生根源， 采取了必要的措施， 延长了气 动柱塞泵的使用寿命。购买该气动柱塞泵的费用较 高， 维修人员对大金额备件实施修理工作， 为企业节约 了维修成本。 参考文献 [ 1 】 史纪定． 自动供油气动柱塞泵[ J ] ． 液压气动与密封， 1 9 9 2 ， 3 功不到 1 0 J 。为克服国内液压缸缸体材料 目前的高强 韧性与低成本、 高材料利用率、 高效率生产不能兼得的 窘态 ， 徐州徐工液压件有限公 司开发 出X Y Q 4 2 0 高强韧 性冷拔管 ， 其力学性能见表 1 。 表 1 2 7 S i Mn 、 XY Q4 2 0 冷拔管力学性能对比 l 3～l 5． [ 2 ] 左健民． 液压与气压传动【 M】 ． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 7 ． [ 3 】 陈登民王家聪． 工程机械液压缸缸筒材料选择之探讨【 J ] ． 液 压气动与密封， 2 0 1 3 ， 3 3 1 2 8 1 - 8 5 ． 『 4 ] 赵碉． 气动元件的密封润滑优化润滑脂选择和评判【 J ] ． 液压气动与密封， 2 0 1 0 ， 3 0 5 1 5 - 2 0 ． [ 5 】 张利平． 液压气动技术速查手册【 M 】 ． 北京 化学工业出版社， 2 0 0 8 ． 【 6 ] 陈定芝， 王少瑜． T Y P 型气动加油泵的设计与研制[ J ] ． 机械开 发， 2 0 0 4 ， 4 3 3 - 3 7 ． 【 7 ] 崔培雪， 冯宪琴． 典型液压气动回路 6 0 0 例[ M 】 ． 北京 化学工 业出版社， 2 0 1 1 ． 71 zzzPsgiolePfrp 液 压 气 动 与 { 辞J i t ／20 1 6年 第 0 5期 某型液压缸缸筒的加工工艺路线是 冷拔管下料 校直 粗车 刮削内孔一焊接一粗车， 其中内孔刮削 和焊接缸底、 法兰是液压缸缸筒加工的最关键工序 ， 分 别影响液压缸的平稳运行和可靠性安全性。本文通过 对 X Y Q 4 2 0 冷拔管缸体内孔刮削过程进行数据收集分 析 和 对 其 焊 接 性 能 进 行 验 证 分 析 见 表 1 ， 探 讨 XY Q 4 2 0 冷拔管的加工工艺性能 ， 为高压液压缸缸筒加 工提供更优质的材料选择。 1 机加工性能 1 ． 1 内孔尺寸及粗糙度 X Y Q 4 2 O 冷拔管缸体采用意大利塔基公司刮削机 床进行 内孔刮削加工。缸体内孔加工余量是 一 O ．5 ， 一 0 ． 8 m m， 采用 内径百分表测量刮削后 内孔尺寸 ， 见表 2 。采用进口粗糙度检测仪检测刮削后内孔的表面粗 糙度 ， 见表 3 。 表2 X Y Q4 2 0冷拔管刮削后内孔尺寸 从表 2 刮削后 内孔尺寸可以看 出 ， X Y Q 4 2 0 冷拔管 两端 口内孔 圆度基本在 7 ～8 丝 ， 中间部位内孔 圆度在 5 丝 以内。可见 X YQ 4 2 0 冷拔管刮削后 内孑 L 尺寸稳定 ， 能够很好地满足液压缸缸体内孑 L 尺寸的要求。 7 2 表3 X Y Q4 2 0冷拔管刮削后内孔表面粗糙度 缸体 内壁和密封件直接接触 ， 并频繁相对运动 ， 缸 体内壁的表面粗糙度直接影响密封件的使用寿命和密 封效果 。从 X Y Q 4 2 0 冷拔管刮削后实物可以看到， 内 孔呈光亮镜面。实测其内孔表面粗糙度见表3 ， 从表 3 中可以看出， X Y Q 4 2 O 冷拔管刮削后内孔表面粗糙度集 中在 R a 0 ． 1 0～R a 0 ． 1 2 ， 即X Y Q 4 2 O 冷拔管刮削后 内孔具 有很高的粗糙度等级 。 1 ． 2 刮削铁屑 X Y Q 4 2 0 冷拔管刮削铁屑见图1 。刮削铁屑呈卷曲 带状 ， 长度不超过 8 0 ra m， 不易夹人刮削刀体造成内孔 拉伤。经检测 X Y Q 4 2 O 冷拔管硬度在2 0 0 ～ 2 4 0 H B 之 间， 可见 X Y Q 4 2 O 冷拔管具有较好的切削加工性能 。 图 1 X YQ4 2 0 冷拔管刮 削铁屑 2 焊接性能 2 ． 1 化学成份 X Y Q 4 2 0 成分是在 Q 4 2 0 低合金高强度钢的基础上 进行一 定 的调整 为提 高钢材 的强度 ， 适 当提高 c含 量； 采用单一细化晶粒元素V替代 N b 、 V 、 T i 组合 ； 大幅 降低影响V 碳化物相间沉淀形成速度的合金元素N i 含 量 至 0 ．3 0 ％ ， 适 当降低 合金 元 素 C u 、 M o的含量 。 X Y Q 4 2 O 化学成分见表4 。 采 用美 国焊接 协 会 的碳 当量 计算 公 式 计算 X Y Q 4 2 0 和2 7 S i M n 的碳当量， 评估其焊接j生。 c c S i 了 C r 告 X Y Q 4 2 0的计算碳 当量为 o ． 5 2 一O ． 6 6 ， 一般控制碳 当量不大于o ．5 5 ． 2 7 S i M n 的计算碳当量为0 ． 6 3 ～ 0 ．7 9 。 Xy Q 4 2 O的碳 当量 明显低于 2 7 S i Mn 。可见 X y Q 4 2 O的 工艺焊接性应优 于 2 7 S i Mn 。采用 X y Q 4 2 O 可有效减少 表 4 X Y Q4 2 0 、 Q4 2 0 化学成分对比 zzzPsgiolePfrp zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp