液缸体的材料、毛坯及热处.pptx

LOGO 液缸体的材料、毛坯及热处理 泵的设计与应用 张展 曾剑锋 刑淮扬 编著 液缸体的材料选取主要是根据泵的排出压力、输送介质及温度选取。 1）铸造液缸体。当泵的排出压力不很高、流道孔及外形形状比较复杂时，可采用铸造液缸 体。铸造毛坯材料有灰铸铁、球墨铸铁、铸钢、铸铜等。 铸造液缸体与锻造液缸体相比，重量轻，材料消耗少，加工量少，成本低。 a）铸铁液缸体。当泵的排出压力低于6MPa，介质温度低于200时，可采用灰铸铁HT200或 HT250。更低时，可采用HT150，最高时选用更高牌号的灰铸铁。 灰铸铁毛坯应经退火处理，消除残余应力获得尽可能接近珠光体的金相组白口部分硬度，改 善机加工性能和提高材料的力学性能以及耐磨、耐腐 当泵的排出压力较高但低于20MPa,介质温度又低于250时，可采用球墨铸铁QT450-10、 QT600-3。球墨铸铁的球化率应大于三级，基体组织主要成分应该是珠光体，尽可能减少碳化 物。毛坯也应做退火处理，消除残余应力。 铸铁有优良的铸造性能，通常可直接铸出包括流道孔在内的复杂形状。在低压活塞泵，尤其 是缸体形状复杂的双缸双作用活塞泵上大量采用。有些小型泵，为了简化结构，还把液缸体 与机体铸成一体。 铸铁件在机加工后应进行水压试验。 b）铸钢液缸体。当泵的排出压力较高（但一般低于20MPa),或介质温度较高时，可采用铸钢 ZG270-500、ZG310-570或合金铸钢ZG35SiMn、ZG35CrM。排出压力较高者采用合金铸钢。 当输送介质为强腐蚀性酸、碱或有机溶剂时，可采用铸不锈钢。常用的有ZGCr17Ni2、 ZG1Cr18NiTi、ZGCr18Mn10Si5Mo3、ZGOCr17Mn13Mo2N、ZG1Cr18Mn10Mo3N等，要根据介质性质 和腐蚀类型进行选择。 钢，特别是不锈钢的铸造性能劣于铸铁，只有当液缸体流道孔较大、相对壁厚较薄才把流道 孔直接铸出，反之则铸成实心的。 铸钢件应进行正火或时效处理以消除残余应力，改善机加工性能。在粗加工后和精加工前还 应进行一次调质处理以获得较高的力学性能。不锈钢铸件应进行固溶化处理，每批做晶间腐 蚀检查。 铸钢件在粗加工后，应即做水压试验，以便及早发现缺陷。在强度和耐腐蚀性方面允许的条 件下可进行补焊修复。 c）铸铜液缸体。铸铜液缸体主要用于海水低压泵。常用的有硅黄铜ZCuZnl6Si4和青铜ZCuSn5Pb5Zn5。 铜的铸造性能优良，一般可将流道孔直接铸出。铸铜应进行退火处理，使化学成分均勻，组织稳定。在 机加工后，应进行水压试验。 d)对铸件共同性要求。不论铸件、铸铜或铸铜液缸体，在结构设计上均应避免流道拐弯过多，流道孔相 交处应有足够大的圆角，减少水力损失和应力集中。 铸造毛坯不得有砂眼、疏松、缩孔、裂纹及夹渣等缺陷。铸造缺陷和机加工造成的刀伤，均可引起应力 集中，应加以限制。必要时可采取表面强化处理或涂保护层措施，提髙疲劳强度。 表面强化是使金属表面产生预压应力。方法有喷丸、滚压、自紧、局部淬火等。对铸铜件还可进行液压 处理，直至使内壁高应力区屈服。 液缸体内表面采取涂保护层措施，目的是把高应力区和介质隔开，使疲劳裂纹不受介质浸蚀。方法有镀 （镀锌、镉等）、涂塑料（环氧树脂等）和敷设衬里。 上述各铸件毛坯经热处理后，其质量应符合相应的国标或部标所规定的技术条件，其力学性能试验方法 也应按相应的国标或部标所规定的要求进行。 2)铸造液缸体。当泵排出压力达2050MPa时，可采用锻钢35、45,排出压力更高时可采用合金钢 35Cr、40Cr、35CrM。、30CrMoSiA等。 由于工艺原因，锻造液缸体仅适用于外形比较简单者，内部流通孔则靠机加工完成。计算时还应注意到 锻件素体晶粒拉长后，横向疲劳强度低于纵向疲劳强度的现象。 锻件不得有裂纹、空洞、白点、折叠等缺陷。锻后应进行正火处理，消除残余应力，改善机加工性能， 并在粗加工后进行水压试验和无损探伤。精加工前应进行调质处理。锻件的化学成分分析以及在锻件头 部截取试棒，试块所做的拉伸、冲击试验和金相组织检查均应符合有关标准的规定。必要时所进行的表 面强化处理可和铸钢件采取同样措施。 对于输送强腐蚀性介质，可采用如铸钢液缸体所述的相应牌号的