高压油缸支座锻件模具堆焊修复工艺研究

发布时间：2017-10-11 07:38

  本文关键词：高压油缸支座锻件模具堆焊修复工艺研究

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【摘要】：高压油缸是机械装备的重要部件。随着装备制造业转型升级,向高端化快速发展,其市场需求量不断增大。支座是高压油缸的重要零部件,其制造方式主要以塑性成型为主,支座模具存在着寿命较短,制造成本较高,生产效率低下等问题。采用堆焊技术修复模具,不仅可以有效提高模具寿命,而且还会缩短支座的生产周期,降低企业成本,模具堆焊修复技术是一种经济、适用的绿色再制造技术。本文针对某锻造厂的重工装备高压油缸支座锻件模具在生产过程中的实际状况,开展对模具堆焊修复的工艺研究,以获得支座模具修复的最佳堆焊材料及热处理工艺,并应用于工程实践。研究内容主要包括以下几个方面:1.研究分析了支座模具的失效形式及原因,获得了影响模具寿命的主要因素。研究表明:裂纹约占失效模具比例的62%,磨损约为38%,变形约为60%,断裂现象较少,裂纹、磨损和变形是支座模具的主要失效形式;通过失效位置的夹杂物分析得出硫化物、氧化物等杂质对模具的失效也有重要影响;通过锻造模拟分析得出锻造过程中的高温及载荷对模具影响很大。合金成分、硬度、拉伸性能、耐磨性、热稳定性等都是影响支座模具寿命的重要参数指标。2.研究了堆焊工艺参数,并确定了堆焊工艺。通过理论分析和实践总结,选择堆焊设备为型号Dimension812的气体保护电弧焊机,选择堆焊材料9650、D650、D397,并确定支座模具堆焊修复采用加热炉预热,预热温度为450℃,预热时间为12h,堆焊电流为650A,堆焊电压为36-38V,送丝速度为10-15cm/min。3.研究了影响堆焊材料性能的重要因素,确定了最佳使用效果的堆焊材料9650。采用对比试验的方法对合金成分、硬度和拉伸性能进行对比研究,获得了其影响规律,确定了元素成分、硬度、强度和韧性等综合性能较好的堆焊材料9650为最优堆焊材料。4.研究确定了最佳热处理工艺为550℃×3h。采用对比试验的方法,分别对不同热处理时间和温度下的堆焊覆层组织性能进行对比研究,获得了热处理工艺参数对堆焊组织性能的影响规律,确定了最佳热处理工艺为550℃×3h。5.开展了模具堆焊修复的工程应用研究。采用上述研究结果,针对失效的支座模具进行堆焊修复应用研究,相比常规修复方法,修复后的模具使用寿命提高了50%,取得了显著的经济和社会效益。
【关键词】：支座模具 堆焊 失效 组织 性能
【学位授予单位】：江苏理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG315.2;TG454
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 模具制造业的发展现状9-10
• 1.3 模具失效情况10-12
• 1.3.1 常见的锻模失效形式10-11
• 1.3.2 模具失效原因11-12
• 1.4 堆焊技术的研究现状12-15
• 1.4.1 堆焊技术在模具中的应用12
• 1.4.2 堆焊修复发展现状12-13
• 1.4.3 堆焊方法13-14
• 1.4.4 堆焊材料14-15
• 1.4.5 堆焊中存在的问题15
• 1.5 研究内容与目标15
• 1.6 技术路线15-16
• 1.7 研究意义16-17
• 1.8 本章小结17-18
• 第二章 支座模具失效分析18-29
• 2.1 支座模具的工作条件18-19
• 2.1.1 支座模具概况18-19
• 2.1.2 支座模具工作环境19
• 2.2 支座模具失效分析19-27
• 2.2.1 支座模具的现场寿命统计19-20
• 2.2.2 支座模具的失效形式统计20
• 2.2.3 支座模具的失效原因分析20-21
• 2.2.4 支座模具失效部位夹杂物分析21-22
• 2.2.5 支座模具失效锻造模拟分析22-27
• 2.4 支座模具失效预防措施27-28
• 2.5 支座模具堆焊修复重要参数指标28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 支座模具的堆焊修复工艺及检测方法29-37
• 3.1 堆焊设备29-30
• 3.2 堆焊材料30-31
• 3.3 堆焊工艺参数的选择31-33
• 3.3.1 模具预热31-32
• 3.3.2 堆焊电流32
• 3.3.3 堆焊电压32-33
• 3.3.4 堆焊速度33
• 3.3.5 其他堆焊工艺参数33
• 3.4 支座模具的堆焊修复工艺方案33-34
• 3.5 检测方法34-36
• 3.5.1 材料成分分析34
• 3.5.2 硬度试样制备与检测34-35
• 3.5.3 拉伸试样制备与检测35
• 3.5.4 热稳定性检测35-36
• 3.5.5 显微组织分析36
• 3.6 本章小结36-37
• 第四章 支座模具的试验结果分析37-53
• 4.1 三种堆焊材料性能对比研究37-43
• 4.1.1 元素分析37-40
• 4.1.2 硬度分析40-41
• 4.1.3 拉伸性能分析41-42
• 4.1.4 综合性能测定42-43
• 4.2 热处理对堆焊覆层显微组织影响43-47
• 4.2.1 堆焊覆层焊态组织分析43-45
• 4.2.2 热处理温度对堆焊覆层影响45-46
• 4.2.3 热处理时间对堆焊覆层影响46-47
• 4.3 热处理对堆焊后模具性能影响47-52
• 4.3.1 热处理对堆焊金属硬度的影响48-49
• 4.3.2 热处理对堆焊模具拉伸性能的影响49-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 工程应用53-57
• 5.1 支座锻件模具堆焊修复工艺53-54
• 5.1.1 支座模具的堆焊技术要求53
• 5.1.2 支座模具的堆焊修复工艺53
• 5.1.3 支座锻件模具失效预防措施53-54
• 5.2 工程应用情况54-56
• 5.2.1 支座模具的现场寿命统计54-55
• 5.2.2 支座模具的失效形式统计55
• 5.2.3 经济和社会效益分析55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第六章 结论与展望57-59
• 6.1 研究结论57-58
• 6.2 创新点58
• 6.3 研究展望58-59
• 参考文献59-63
• 攻读学位期间研究成果63-64
• 致谢64

【参考文献】

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本文编号：1011321