大直径圆环链条生产工艺

工艺流程:

原材检验下料热编链抛丸焊接去刺热处理检验配对浸漆入库

原材购置:

采用优质合金钢

国标要求其奥氏体晶粒度为五级或更细,我们的原材标准要求晶粒度在六级以上,大直径26MM 以上的晶粒度全部选用7级原材,结晶组织均匀并且组成成分中含有一定比例的Cr、Ni、Mo元素,具有良好的焊接和热处理性能。

下料:

设备采用精密棒料剪断机,采用约束(即轴向剪切和径向)剪切原理,剪切精度高,端面倾斜度≤20,重量误差≤±0.5%,下料成本低,约是带锯下料的1/3,生产效率高,约是带锯下料的20倍,设备使用风动力,属于节材节能型的设备,最大剪切力1250KN。

下料要求,能竖立,无毛刺倒角,棒料长度误差在土0.5mm。

热编链:

设备采用德国MRP公司生产的WEN500型加热设备,KBA40型编链设备。

两种加热方式:电阻加热设备的加热系统由“加热变压器”,两个“加热头”及“控温装置”等组成。

两个加热头中,其位于左边的电极是固定不动的,而右边的两个电极分别装在两个油缸活塞杆上,以便进行短料加热时的上料或卸料(夹紧或松开)运动,并且两个加热头的上料与下料是分别进行的,从电路上看,两个加热头串联,当两个头之间都夹有短料时,整个电路才被接通,而当任一个夹紧头卸料后,另一个加热头上的短料的加热也被中断。在使用时两个“加热头”的上料与卸料是交替进行的,所以夹在每个加热头间的短料加热过程并不是连续进行的,而是分两个阶段,其头一次通电加热称预热过程,断电后再一次的通电加热叫做终热。在第二次通电加热以后,短料方可达到规定的加热温度。加热时间一到,棒料便自动输送至编链模,棒料碰到限位开关,编链设备便进行自动编链。

感应加热设备是目前最先进沫,被普遍采用的加热方法,多采用中频感应加热,设备结构简单,容易控制,棒料端面无机械性接触,温度均匀,热效率高。

关于生产时棒料加热温度的测量与控制:

首先我们根据棒料的材质等到因素确定并预先调整好加热时间,在理想的情况下,棒料在予调的“加热时间”内其温度应该达到调整的规定温度即“加热温度”,再将达到了加热温度的这根棒料送往编链机进行编链。但是在实际加热过程中,往往在规定的加热时间内棒料未能达到调整的“加热温度”,那么光电测温计便不该发出松开加热头的信号,但此时加热电流将自动转换成另一个较小的电流来继续加热,如果棒料在已经处长了的加热时间内能够加热到规定的“加热温度”,那么在光电测温与控制装置的控制下,“加热头”将其释放,并送信号至编链机进行编链。相反,如果棒料的加热尽管将加热时间延长,仍未加热到规定的加热温度,当总的加热时间达到了调整的最大允许安全加热时间时,这一未加热好的棒料也将被加热头释放, 由于温度控制装置的控制,这一棒料便不再送去编链,而落入一个斜槽内被淘汰。

编链机使用液压动力,将棒料弯成规定尺寸。

抛丸:

设备采用链条专用抛丸设备。

抛丸的目的在于去除金属在热编链后链环表面的氧化皮,使焊接时链环导电性能更好。

闪光焊接:

焊接设备采用德国MRP公司生产的KSH22及 KSH500型焊接设备。设备主要由输链机构、压力系统、焊接变压器、焊接电极、焊接参数设定及控制部分组成。设备焊接电极包括四块,从四个不同方向对链环开口部位进行导电,这种导电方式解决了两块电极导电时易发生压伤的问题。

焊接是使一个弯曲成形的金属圆环的两个端面通过电阻焊的方法对接成一个闭环。焊接的热量是由极大的电流在金属表面的若干细小接触点的电阻以及接触的拉开时产生的电弧产生的。在端面温度达到一定高度并产生金属熔液面时对两端面施加压力,从两端面中挤出熔融金属,并通过最后快速顶锻,使已达熔化温度的母材金属端面从新结晶,熔为一体。

焊接的参数设定主要有:

1、预热电压,预热时间。较大直径圆环链时使用。如 30。2、焊接电压

3、焊接电流

4、焊接预热次数

5、焊接前行速度、后退速度

6、焊接前行到位保持时间、后退到位保持时间7、转换电流

8、焊接零位、断电位移、顶断位移。

9、保压时间

10、

预热过程形成环背电流,液压设备将活动端的端面以设定的速度移近固定端,使两端面接触和挤压,形成焊接电流(焊口电流),巨大的电流使环口两端面温度升高,接头两端面上凹凸不平点接触点产生很大的电阻热,这些接触点迅速熔化,在变压器产生的磁场作用下,熔化的金属液滴穿过焊缝间隙,以很快的速度喷射出去,并形成许多小电弧产生高热,这个过程称为“预热闪光过程”。然后将两端面拉开一点,电弧消失,端面迅速被氧化,端面的高温向两面的母材扩散,这个过程称之为温度均衡扩散过程。反复进行若干次向前挤压接触的预热闪光过程和拉开温度均衡扩散的过程,金属开口两端形成温度很高的热影响区,并使金属两端面形成高热,直至被熔融金属层所复盖,直到焊口接触到一起时,由于金属熔液不断地被喷射出去,焊口电流建立不起来,或者虽建立了,但达不到设定的时间又熔化喷射出去了,进不了温度均衡扩散过程,电极只有继续前进,闪光越未越猛烈,二焊口端面中的氧化物和杂质被喷射出去,这个过程称之为“连续闪光”,当连续闪光长度达到规定时,断电,焊机活动端迅速前进,将两商面紧紧地顶在一起,这个过程称之为”顶锻”,在顶锻过程中,焊缝中的氧化物和杂质被挤出,形成毛剌。顶锻后焊口熔在一起从新结晶,待其经过保压时间后迅速去除毛刺,焊接过程结束。

焊接结束,经过2秒左右的保压时间后,快速去除毛刺,去除毛刺我们采用单刀,这样去刺后焊接处表面光滑,整齐。

热处理:

我们的热处理设备是针对圆环链热处理的特点专门研发的IGBT新型设备。中频炉主要用于大直径的产品透热。感应热处理具有加热速度快、节约能量、不氧化脱碳、不污染环境以及生产效率高等多方面优点。中频感应透热设备主要由中频电源和加热炉体两部分组成,为分体式结构。根据链条尺寸的不同,更换不同规格的感应炉体同时加热实现淬火和退火两道工序。炉体采用水冷方式冷却。

中频感应加热炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ 以上至20K HZ)的电源装置,把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流,在感应圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些性质,即,金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。

热处理中温度反映了中频感应加热中能量传输的真实情况,温度监测是保证圆环链连续中频热处理质量的关键之一。我们采用远红外测温仪对热处理的温度进行实时监测,根据圆环链热处理的工艺要求,测温范围选在200℃~1100℃之间。为了便于操作者观察,仪表安装在热处理机床进链一侧。链条的测温点取在感应器下端出口处第一个环的直边中心位置。根据链条结构是平环、立环相间的特点,为使链条测温点保持连续,传感器的位置设在与被测链条立环两直边所在平面成45°角的地方,传感器与被测链条的距离,取决于链条的直径。通过传感器调节手柄,调整传感器的角度,使传感器镜头中的十字架中心或中心圆环对准测温点。红外线测温系统应用于生产中,完善了圆环链热处理工艺的监测和控制手段,实现了圆环链热处理工艺的精确控制,能够提高圆环链热处理后力学性能的合格率。这是由于圆环链的加热指示温度与圆环链热处理后力学性能试验结果紧密联系,容易使圆环链热处理找到较佳的工艺参数,因而使圆环链热处理后力学性能的合格率明显提高。

中频透热炉特点:

●加热速度快,氧化脱炭少

由于中频感应加热的原理为电磁感应,其热量在工件内自身产生,由于该加热方式升温速度快,所以氧化皮少,加热效率高,工艺重复性好。

●加热均匀,温控精度高

●感应炉体的更换简便

●低耗能、无污染拉伸:拉伸设备采用德国MRP公司生产的全自动拉伸校正机,拉伸全自动程序包括拉头进、快进、慢进、保压、测量、快退、慢退、拉头退八部分,保证了拉伸的位移的高精度。

入库检验:

1、样本检查批:短链条以条计数,长链条以米计数,检查批中所含圆环链数量总和应大于500条(米),不足500条(米)按500条(米)计。检查批链条应具备相同的材质,焊接设备,热处理条件。

2、检验样本应从受检产品中随机抽样,长链条取样时从长链条端头处取样。每批抽检13个环进行表面质量、尺寸项目检验。抽2条短链进行静拉伸强度检验。

3、检验项目:

检验项目分表面质量检验、尺寸检验、破断检验三种。表面质量检验、尺寸检验项目根据严重性分为A类、B类两种,三个B类不合格项等同于一个A类不合格项。

3.1表面质量检验:

3.1.1焊接区含有夹渣、严重烧伤。A类

3.1.2焊接处未去毛刺。A类

3.1.3 链环表面有目视裂纹及圆弧部位有明显凹痕。A类

3.1.4链环表面有严重影响质量的工艺凹痕、锈蚀、麻坑等缺陷。B类

3.2尺寸检验

3.2.1节距。A类

3.2.2最小内宽。B类

3.2.3最大外宽。B类

3.2.4 焊接处最大直径。B类

3.2.5对焊错口量。B类

3.3静拉伸强度检验。

3.3.1破断负荷。

3.3.2破断负荷延伸率。

注:当客户要求链条的试验延伸率时,应对链条进行试验延伸率检验。

4、判定方法:

4.1A类不合格项数小于等于3项判表面及尺寸检验合格

A类不合格项数大于3项判二次抽样,二次抽样合格判表面及尺寸检验合格,二次抽样不合格判表面及尺寸检验不合格。

4.22条破断试验链条静拉伸强度检验全部合格判合格,出现1条不合格判二次抽检,出现2条都不合格判不合格。二次抽检的2条链条静拉伸强度检验全部合格判合格,否则判不合格。

4.3检查批链条表面及尺寸检验合格,静拉伸强度检验合格,判该批产品合格。

5、长链条应配对入库,2米和2米之内的两配对链条长度偏差不得大于链条长度的0.1%。2米以上的链条,长度之差不得大于链条长度的0.15%。

6、链环数超过20环的长链条其长度偏差按下式规定:

公称链条长度偏差=士P(1+0.15n)/100

P为圆环链节距mm。

n为圆环链环数

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