张家口气缸管无缝油缸筒批发规格内径表面处理

来源：山东玉铭金属材料有限公司 时间：2024-05-11 09:00:05 [举报]

冷拔油缸管 冷拔油缸管绗磨管是一种通过冷拔或热轧处理后的一种高精密的钢管材料。由于精密钢管内外壁无氧化层、承受高压无泄漏、、高光洁度、冷弯不变形、扩口、压扁无裂缝等有点，所以主要用来生产气动或液压 元件的产品，如气缸或油缸，可以是无缝管。绗磨管的化学成分有碳C、硅Si、锰Mn、硫S、磷P、铬Cr。

油缸管根据液压缸的要求，可配套国产珩磨机除去冷拔管的磷化层和提，珩磨量一般只有0.2mm。这种管材被徐州工程机械集团徐州液压件厂大批量采用生产液压缸（1998年用了1000多吨）并随其主机打入国际市场。采用本项技术开发成功的石油泵（1200mm硬活塞，6300mm行程）筒管，取代了同类进口管，被大港油田大港石油机械厂（850吨/1998年）用于从美国引进技术和关键设备建成的API整筒抽油泵生产线，其产品达到ASTM-A513-84a标准。自1989年开始，采用本项技术的企业已先后向国内煤炭机械厂大批量提供了冷拔27SiMn钢管。

精密管热处理工艺 真空退火弹簧钢、工具钢、精密钢管的丝材，不锈钢制品及钛合金材，作光亮退火均可采用真空处理。退火温度愈低，则要求真空度愈高。为防止铬的蒸发及加速热传导，一般采用载气加热(保温)法，并注意对不锈钢和钛合金不宜用氮而应采用氩气。 精密管热处理过程 真空淬火真空淬火炉按冷却方法分为油淬和气淬两类，按工位数分为单室式和双室式，904山\畏嘲均属周期式作业炉。真空油淬炉都是双室的，后室置电加热元件，前室的下方置油槽。工件完成加热、保温后移入前室，关闭中门后向前室充入惰性气至大约2.66%26times;lO ~1.01%26times;10 Pa(200~760mm汞柱)，入油。油淬易引起工件表面变质。 由于精密管表面活性大，在短暂的高温油膜作用下即可发生显著薄层渗碳，此外，碳黑和油在表面的粘附对简化热处理流程很不利。真空淬火技术的发展主要在于研制性能优良、工位单一的气冷淬火炉。前述双室式炉亦可用于气淬(在前室喷气冷却)，但双工位式的操作使大批量装炉的生产发生困难，也易在高温移动中引起工件变形或改变工件方位增加淬火变形。 单一工位的气冷淬火炉是在加热保温完成后在加热室内喷气冷却。气冷的冷速不如油冷快，也低于传统淬火法中的熔盐等温、分级淬火。因而，不断提高喷冷室压力，流量，以及采用摩尔质量比氮和氩小的惰性气体氦和氢，是当今真空淬火技术发展的主流。 70年代后期将氮气喷冷的压力从(1~2)%26times;10Pa提高到(5~6)%26times;10Pa，使冷却能力接近于常压下的油冷。 80年代中期出现压气淬，用(10~20)%26times;10Pa的氦，冷却能力等于或略油淬，已进入工业实用。 90年代初采用40%26times;10Pa的氢气，接近水淬的冷却能力，尚处于起步阶段。工业发达国家已进展到以高压(5~6)%26times;10。Pa气淬为主体，而中国产气淬一些金属的蒸气压(理论值)与温度的关系则尚处于一般加压气淬(2%26times;10Pa)型阶段。 结果真空渗碳为真空渗碳一淬火工艺曲线。在真空中加热到渗碳温度并保温使表面净化、活化之后，通入稀薄渗碳富化气(见控制气氛热处理)，在大约1330Pa(10T0rr)负压下进行渗入，然后停气(降压)进行扩散。渗碳后的精密钢管淬火采用一次淬火法，即先停电，通氮冷却工件至临界点A，、以下，使内部发生相变，再停气、开泵，升温到Ac1，~Accm之间。淬冷方法可采用气冷或油冷。后者为奥氏体化后移入前室，充氮至常压，入油。真空渗碳的温度一般普通气体渗碳，常采用920~1040℃渗入和扩散可按所示分两阶段，也可用脉冲式通气、停气，多段式的渗一扩相间，效果更好。由于温度高，尤其表面洁净、有活性，真空渗碳层形成速度比普通气体、液体和固体渗碳快，如要求精密管渗层为1mm时，在927℃只需5h，而1033℃仅需1h。

冷拔管是指内、外径尺寸精度（公差范围）严格，内外表面光洁度、圆度、直度良好，壁厚均匀的精密钢管。该产品经稍加珩磨后，可直接用作液压、气动缸缸体管。而传统的液压、气动缸缸体管的生产工艺，是用热轧无缝钢管，采用镗孔一一滚压联合的切削工艺，生产过程中，大量金属被切成切屑浪费了，同时还消耗大量电能。随着我国工业技术的发展，液压缸技术得到广泛的应用，据不完全统计，全国每年需要各种规格的液压缸体约380万米，沿用老的工艺技术生产液压缸体，已很难适应生产发展的需要。 精密冷拔管中含有很多金属元素，所以可以通过固溶强化元素可以相对增加产品的冷脆；另外形成第二相的元素对这方面也是有利的，比如说随着冷拔管中碳含量的增加，其结构中的珠光体含量也就会增加，从而使得精密冷拔管的韧性一脆性转化温度上升。

冷拔管因其良好的综合性能,在国民经济的各个行业中应用广泛。高速发展的行业需求对冷拔管的服役性能提出了更高的要求,尤其是精度方面,因此分析优化现有的冷拔工艺,提高管材质量和生产效率是亟需解决的问题。本课题结合实验分析和数值分析,对现有酸洗工艺的合理性进行了验证,通过正交实验优化了常温磷化工艺的关键参数实验,数值分析了冷拔过程中不同区域的应力分布规律,探究了钢管在冷拔过程中的成形机理和不同工艺参数对拔制力的影响,并对现有的锥形模进行了优化。 本文的主要研究内容如下: (1)分析验证现有酸洗工艺的合理性,通过对一个酸洗周期内不同时间段酸洗后的试样进行拉伸实验测试,结果显示试样抗拉强度、屈服强度、截面收缩率和断后伸长率等塑性指标稳定,所有试样的断后伸长率的减小幅度均在2%以内,说明没有出现氢脆等缺陷;测试结果也发现酸洗后试样的塑性形变指标会变小。 (2)通过正交实验法得到了20钢常温磷化工艺参数的佳条件:总酸度为120,磷化时间为30min,促进剂点数为6时磷化效果佳。SEM分析发现优化参数下的锌系磷化膜表面形貌致密度较好,膜层以条状形态为主且较为粗大;使用表调剂进行表面活性处理后得到的磷化膜耐腐蚀性提高、磷化膜层次感分明,整体厚度均匀且表面覆盖完全,膜层颗粒精细,呈松针状排列且较为致密。 (3)对锥形模的冷拔过程进行了数值分析,得到了钢管在入模、稳定拔制和脱模三个阶段的径向、轴向的应力分布情况,根据塑性变形原理获得了钢管不同变形区域的应力状态,分析了成品管壁厚和管径精度存在误差的机理,并把钢管的拔制力变化规律分成了划为起始、入模、流动、稳定及脱模这五个阶段。 (4)探讨了摩擦系数、模锥角、壁厚和冷拔速度等不同工艺参数对拉拔力的影响,根据钢管在减壁扩径过程中的应力特点以及拔制力与不同工艺参数之间的关系,对现有的冷拔模具进行了优化,提高了成品管直径和壁厚的精度。 冷拔油缸管优点： 1、提高表面粗糙度，粗糙度基本能达到Ra≤0.08µm左右。 2、修正圆度，椭圆度可≤0.01mm。 3、提高表面硬度，使受力变形消除，硬度提高HV≥4° 4、加工后有残余应力层,提高疲劳强度提高30%。 5、提高配合质量，减少磨损，延长零件使用寿命，但零件的加工费用反而降低。
冷拔精密钢管能改善成品管金属的机械性能：用拉拔方法生产，使毛坯得到30%以上的塑性变形，由于加工硬化而使成品管金属的强度限大为提高。一般在成品管内层强度限提高达60%。冷拔管是用无缝热轧钢管、直缝焊管为坯料，经过化学处理后在冷拔机上，通过特种变形原理设计的模具进行拉拔，生产出管。其尺寸精度达H10～H8，直线度达0.35～0.5mm/m，表面粗糙度达Ra1.6-0.4。 三、生产工艺 生产的冷拔钢管生产工艺流程如下：进料——外观检查——机械清理——机械清理——退火——矫直——管头加工——酸洗——中和——水 洗——鳞 化——皂 化——拉 拔——检 查——切定尺——珩 磨——端部加工——矫 直——总装——试压——装

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