熱剪切機剪刃尺寸為400mmx200mmx150mm,剪刃材料為6CrW2Si鋼。工件中剪刃和1000℃左右的鋼(gāng)坯件接觸,進(jìn)行中頻感應(yīng)加(jiā)熱設備熱處理工藝,同時用冷卻水(shuǐ)循環冷卻。剪刃工作中受高壓應力和高溫摩擦力作用,同時受到熱衝擊和熱疲勞作用(yòng),工作條件較為惡劣。通常剪刃失效形式為(wéi)磨損刃(rèn)口和卷刃。因而要求剪刃具有高淬透性,工件加(jiā)熱後剪刃整體強韌性好;要求剪(jiǎn)刃導熱性好和具有較高熱(rè)疲勞(láo)性能;要(yào)求工件刃口具有高熱硬性和耐磨性;同時要求刃口(kǒu)處衝擊韌度良好。剪刃熱處理采用中頻感應加熱設(shè)備處理,熱(rè)處理後硬度(dù)為50HRC左右。生產中發(fā)現,一批剪刃(rèn)熱硬性差,工作不久(jiǔ)硬度降至36HRC左右,剪刃產生嚴重卷刃失效破壞,平均壽(shòu)命僅為5天。針對上述問題,檢驗分析剪刃失效是由於刃口熱硬性和(hé)耐磨性差造成的,並采用堆焊工藝修複剪刃刃口(kǒu),取(qǔ)得了良好效果。
剪刃堆焊前工(gōng)件脫脂清(qīng)洗,刃口處打(dǎ)磨並切出10mm*15mm堆焊槽(cáo),工件和焊條在300 -50CYC預熱2h,然後堆焊。刀體缺陷處用SCrMnMo 焊(hàn)條修(xiū)補,然後在電爐中緩冷後,經520℃ xlh兩次中頻(pín)感應加熱設(shè)備熱處理(lǐ)及磨加工成形。堆焊修複剪刃金相(xiàng)組織觀察發現,基體組織為均勻索氏體,硬度36.7HRC;熔合區(qū)刃口側呈馬氏體特征(zhēng),但馬氏體針較細較短,並有碳化物析出,呈顆粒狀分布;刃口處組織呈粗大針狀馬氏體形貌,加熱而呈黑色,硬度為61.2HRC。工件(jiàn)堆焊後,經520℃二(èr)次加熱處理後硬度較(jiào)提高1.5HRC,組織(zhī)為(wéi)馬氏體,殘留奧氏體基本消失。
分(fèn)析認為,6CrW2Si鋼剪刃和(hé)5CrMnMo焊條中Cr、W、Mo、V合金元素強烈(liè)提高堆焊層馬氏體耐(nài)加熱性(xìng),同時在(zài)520℃回火中(zhōng),W、Mo、V可生成特殊碳(tàn)化物,使工件二次硬化。分析觀察發現,剪刃中頻感應加熱設備熱處(chù)理中析出的碳化物細小、均勻(yún),使剪刃刃口熱(rè)硬性和耐磨性提(tí)高。在(zài)處(chù)理中,通過碳和合金元素含量的控(kòng)製,使堆焊刃口(kǒu)具有較好的(de)韌性(xìng)和高(gāo)熱(rè)疲勞性能,滿足(zú)技術要求對(duì)刃口的特殊要求指(zhǐ)標。熱剪切機剪刃(rèn)零件采用堆焊和二次熱處理修複處理後(hòu),工件刃口的熱硬性和耐磨性大大提(tí)高,剪刃整體強韌性和熱疲勞抗力及衝好(hǎo),剪刃服(fú)役壽命從平均5天提高到10天以上,提高1倍多,滿足了技(jì)術指標和生產產需要,技術經濟效益明顯。
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