金属材料部件

金属材料部件（精选十篇）

金属材料部件 篇1

关键词：输变电,金属材料,部件失效,原因分析,解决方法

输变电金属材料的使用贯穿于电网构建的整个过程, 包括线路的连接、电能的传递等等。当输变电的金属材料部件失效时, 就会使得设备的效能大大降低, 严重情况下会造成电网瘫痪, 并对电网的稳定性以及安全性也会造成很大影响。

1 输变电金属材料失效研究的意义

金属材料的失效是肯定会发生的, 只是出现时间早晚的关系。研究金属部件的失效问题是一种逆向思维, 它有助于研究预防失效方法的工作的展开。其研究意义具体表现为:首先, 它能够有效减少金属失效现象的发生, 在一定程度上有助于设备性能的提高, 避免因频繁更换零件而造成的经济损失;其次, 能够帮助维修人员改善维修技术, 提高设备维修的质量;再次, 对于失效故障的判断以及金属部件使用期限提供了可靠的依据;最后, 可为其技术改进提供了研究的方向以及方法, 是技术改进的重要推动力。

2 输变电金属材料部件失效原因分析

输变电金属材料部件主要包括变电站的金属部件、输电线路的金属部件以及导线、输电铁塔等。这些金属材料部件都存在因不同原因导致的失效现象, 具体表现为:

2.1 变电站失效现象分析

变电站金属部件失效主要表现在:隔离开关操作不当;断路器的部分零件如推杆的质量不合格或者安装方式不正确;铜铝过渡板因外力或者内力作用失效, 如在安装的过程中, 由于方式不正确或者用力过大, 会导致该铜铝过渡板产生一些细小的裂纹, 使得该零部件在长期的风力等外力作用下, 其裂缝会逐渐增大, 最终发生零部件断裂发生。当然, 由于该零部件的焊接面较小, 也会导致在其发生弯折现象时, 会沿着焊接面产生裂缝, 这均会导致铜铝过渡板的功能失效。

2.2 输电线路金属材料部件的失效现象分析

输电线路金属部件失效主要体现在:间隔棒在制造过程中, 中间混入气泡, 导致在使用过程中, 其里面的气泡发生膨胀或者突然扩展, 使得间隔棒断裂;当然, 线路的金属部件因各种原因发生变形、断裂、磨损等, 都会导致其功能受损或者完全失效;输电导线失效主要是由于其质量问题, 即在生产时, 导线的单质铁以及硅等杂质含量超标, 导致铝的纯度下降, 影响了导向传输电能的稳定性。

2.3 输电铁塔失效现象分析

输电铁塔的失效主要体现在:部分部件制作工艺不规范, 导致铁塔的强度下降, 容易发生部分断裂;铁塔的部分杆上面承载的线路过多, 超出了其自身的承载重量范围, 导致其在使用过程中, 很容易发生断裂。

3 输变电金属部件失效分类

输变电金属材料部件如变电站、输电线路、输电铁塔的失效, 究其原因可以分为以下几类:

3.1 因变形造成的失效

变形失效是指输变电的金属部件在使用过程中, 其受力或者弯折超过了该部件的受力范围或者最大弹性变形限度, 导致该部件的形状或者尺寸发生过度变形而失效。其失效的主要原因是:因部分零部件自身重量过大, 由于位置放的不是特别恰当而发生变形;零部件在设计时, 考虑不够全面, 安全度不高, 也是零部件发生变形的重要原因之一。

3.2 因疲劳而失效

疲劳失效与零件产生的交变应力有关。交变应力就是指零部件在工作过程中, 长时间的进行循环载荷, 从而使零部件内部产生的一种应力。在这种应力的作用下零部件发生的断裂称之为疲劳断裂。科学研究表明, 在某种情况下, 零部件可能也会因应交变力而突然断裂, 这就是疲劳失效。该现象发生的原理为:金属部件的尺寸大小突然发生变化而导致交变应力集中与某一位置, 从而使金属部件产生细小裂缝, 在交变应力长时间持续的作用下, 这些细小的裂纹会逐渐的增大, 相互之间发生连接, 从而产生大的裂纹, 直至裂纹过大而导致金属部件断裂。如:铜铝过渡板的焊接面发生断裂就是疲劳失效现象。

3.3 因腐蚀而失效

这是由于金属部件长时间受到周围环境中带有腐蚀性质的物质的影响, 而出现质量变轻、材料外形被破坏或者部件部分缺失等, 导致金属部件失效。如酸雨天气, 输电铁塔的某些金属部件会因酸雨的腐蚀而失效。

3.4 磨损失效

引起磨损失效一般有三个原因:一是该零件的所使用的材料本身不耐磨损;二是金属零件的工作状态, 即长时间处于摩擦状态;三是由于操作不当或者安装方式不恰当所引起的磨损。

4 对输变电金属部件失效现象的防范

针对上述输变电金属材料部件失效的现象分析结果, 进一步提出防范措施:

4.1 变电站失效现象防范

对于隔离开关, 应定期检查, 并且对焊接部位、操作频繁或者磨损部位进行重点检查, 当发现变形或者裂缝现象时, 必须及时进行零部件的替换;对于铜铝过渡板, 首先在制作过程中, 应该使用正确的、精确的制作工艺。其次, 在安装的过程中, 要注意使用正确的安装方法, 避免因用力过大而产生裂纹。

4.2 输电线路金属材料部件的失效防范

对于输电线路金属材料部件方面, 首先, 在采购零件之前, 必须进行产品检验, 将不合格的产品排除在外。同时, 在使用之前, 安检人员还应采用抽样测验等方式, 对这些零部件进行关于性能方面的二次测验, 使用双重关卡对零部件的质量进行把关;其次, 为了降低施工过程中因方式不当而造成零部件失效的频率, 技术人员应规范其安装方法, 严禁大力敲打等不规范行为;最后, 在定期维修过程中, 应着重检查风口以及使用时间较长的线路, 对于老化线路应及时更换。

对于导线, 主要在于加强其制作工序的监督, 最大限度的降低铝线中的杂质含量。同时, 在采购之前, 必须进行质量检测。

4.3 输电铁塔失效防范

针对输电铁塔失效现象, 首先在修建铁塔时, 必须按照国家相关部门对于铁塔修建的规定进行, 不能主观臆断, 按个人想象修建;其次, 在修建过程中, 必须注重细节, 对于容易发生腐蚀、断裂的地方, 加强防护。同时, 在修建之前, 必须设计科学合理的结构方案;最后, 必须重视对于修建铁塔的材料的监测, 严格禁止使用不合格的材料以及偷工减料现象的出现。

5 结束语

电能被广泛应用于社会的各个方面, 其在人们的日常生活中占有重要地位。但是, 在电能的运输过程中, 经常会因输变电金属材料部件的失效而导致电网不稳, 甚至停电。究其原因, 是由于零部件自身质量不过关、安装操作方法不当引起。因此, 为了减少输电金属材料部件失效现象的发生, 必须加强对金属部件的安全测验, 提高使用零件的质量。同时, 规范安装以及操作方法, 减少因人为失误产生的失效现象。

参考文献

[1]卢展强, 张兴森.输变电金属材料部件失效分析与对策[J].广西电力, 2014, 37 (1) :42-44.

[2]迟磊.输变电金属材料部件失效与措施[J].黑龙江科技信息, 2015 (7) .

[3]李生平, 王志惠, 何喜梅, 等.青海电网金具失效分析研究[J].青海电力, 2011, 30 (2) :17-19.

5 减速器部件材料的选择解析 篇2

5.1 齿轮材料规定为铸钢或球铁，齿轮的材料选用 ZG35CrMo 或 QT700-2，齿轮调质硬度为

HB240～270。

5.2 齿轮轴材料为 42CrMo或更高性能的材料，调质硬度为 HB280～310，输出轴的材料为 45 钢，调质硬度为 HB217～255。

5.3 相互啮合的一对齿轮的硬度差应在 HB30～50的范围内，同一轴左右两侧齿轮的硬度差在

HB10~20的范围内。

5.4 箱体材料选用 HT200，材料性能不得低于 GB/T 9439-2010 的要求。

Q/SYCQ 3455—2012 减速器部件制造工艺

6.1 铸件不应有影响减速器外观质量和降低零件强度的缺陷，铸造齿轮缘上的疏松、缩孔及成

型齿面上的任何缺陷不得焊补。

6.2 减速器的双圆弧齿轮精度按 GB/T15753-1995 8-8-7级制造。

6.3 齿轮轴和轴按技术文件规定要求调质后，应进行内部探伤检查。

6.4 在齿轮与齿轮轴加工过程中，其左、右旋齿、齿尖的对称度误差小于等于 0.2mm。

6.5 主动轴、中间轴、从动轴配合及定位面粗糙度£Ra1.6，齿轮工作面表面粗糙度£Ra3.2，轴承孔表面粗糙度£Ra3.2。

6.6 轴承孔尺寸公差带为 H7，圆柱度不低于 GB/T1184-1996中的 7级，端面与轴承孔的垂直度

不低于 GB/T1184-1996中的 8级。

6.7 减速器主动轴窜动应符合表 2。

表2 减速器主动轴窜动量表

6.8 对机械加工图样未注尺寸公差按 GB/T1804-2000 IT12 等级加工，未说明形位公差执行

JB/T 8853-2001的规定。

6.9 材料的机械性能应符合 GB/T9439-2010的规定。

6.10 铸件除毛坯进行人工时效处理外，粗加工后再进行一次时效处理。

6.11 减速器箱体、箱盖、胶带轮

6.11.1 箱体、箱盖合箱后，边缘应平齐，机 体、机 盖 合箱后，机盖凸缘比机体凸缘宽不大于 2mm。

总长不小于 1200mm时，相互错位每边不得大于 3mm，总长小于 1200mm时，相互错位每边不

应大于 2mm。

6.11.2 箱体壁厚尺寸为 9 kN.m、13 kN.m、18 kN.m型减速器的不低于 12mm，26 kN.m型减速

器的不低于 13.5mm，37 kN.m型减速器的不低于 14.5mm，48 kN.m型减速器的不低于 16.5mm。

6.11.3 减速器箱体、箱盖自由结合后，中心距不大于 650mm时，用 0.05mm塞尺，总中心距大

于 650mm时用 0.1mm塞尺检查剖分面接触密合性，塞尺塞入深度不得大于剖分面宽度三分之一。

6.11.4 轴承孔的尺寸精度不应低于图样给定的要求。

6.11.5 轴承孔的圆度、圆柱度均不应大于其直径公差的二分之一。

6.11.6 轴承孔的平行度不应低于图样给定的要求。

6.11.7 箱体涂漆前作煤油渗漏检查，60min内不应有渗漏现象。

6.11.8 减速器胶带轮必须做静平衡试验，允许偏心距为 0.55mm。减速器装配及性能要求

7.1 各轴承内圈及齿轮基准端面必须紧贴轴肩，用 0.05mm塞尺检查不应通过。

7.2 刮油器与中间轴齿轮端面间隙为 0.3mm～0.6mm。

7.3 从动轴轴向膨胀间隙为 0.3mm～0.5mm。13 18 1.05 26 1.22 37 1.12 48 1.43 0.96 减速箱额定扭矩 kN·m 主动轴窜动 mm

Q/SYCQ 3455—2012

7.4 轴承端盖豁口应与箱体回油孔对齐，保证各部油路畅通。

7.5 箱盖、箱体合箱时，以及轴承盖装配时，应在箱盖和箱体分箱面及轴承盖的配合端面上均

匀涂抹可剥性密封胶，密封胶选用 BD-586室温硫化硅酮密封胶。

7.6 输出轴与胶带轮采用过盈配合、热装工艺。组装后进行静平衡试验，偏心距应小于 1mm。

7.7 装配后的减速器应转动灵活，无卡阻现象。

7.8 用压铅法检查齿侧间隙，当减速器齿轮法向模数 Mn=1.5mm～6mm时，标准侧隙为 0.06Mn，当法向模数 Mn³7mm时，标准侧隙为 0.04 Mn。最大法向侧隙为标准法向侧隙，最小法向侧隙 不小于标准法向侧隙的三分之二。同一轴上对称两齿轮的齿侧间隙差£0.06mm。

7.9 空加载试验时，运转应平稳正常，不应有冲击、振动和不正常的响声。

7.10 各联接件、紧固件应无松动现象。

7.11 齿轮齿面不得有破坏性点蚀。

7.12 齿轮副接触精度应符合表 3规定。

表3 齿轮副接触精度表

凸齿

h=0.355Mn

名义接触迹线距齿顶高度mm 凹齿

h=1.445Mn

接触迹线位置偏差 mm ±0.18 Mn 第一条

85% 接触 迹线

按齿长不少于工作齿长% 第二条

50%

按齿高不少于工作齿高 45% 第一条

85% 接触

斑点 按齿长不少于工作齿长

第二条

70%

注：Mn——表示齿轮法向模数

7.13 减速器内应清洁，残存物重量不超过表 4规定量。

表 4 清洁度表

总中心距mm <650 <1000 <1200 残存杂物重量mg 400 1000 1600

7.14 轴承温升，不应超过 40℃，油池温升不应超过 15℃，并且最高温度均不得超过 70℃。

7.15 减速器满载荷试验时噪声不得超过 70dB（A）。

7.16 减速器整机质量保修期为2年，箱体及各密封处、接合处 1年内不应有渗、漏油现象。

7.17 减速器的互换性要求

相同型号减速器整机和主要零部件应能够互换。减速器外形和连接尺寸、输入轴总成、中间 轴总成、输出轴总成、皮带轮和刹车总成的联接尺寸符合附录 A（规范性附录）。7.18 减速器外观质量：

7.18.1 箱体、箱盖、各轴承盖内表面和齿轮未加工表面，应清洗干净，表面应清洁、无锈蚀及

氧化皮。

7.18.2 箱体、箱盖等铸件非加工的外露表面涂底漆，非外露面先涂底漆，再涂耐油漆。涂漆质

量应符合 JB/T5946-1991的要求。

7.18.3 外露螺栓螺母安装整齐一致，螺栓出螺母 1～3扣，外露螺纹部分不得碰伤。

Q/SYCQ 3455—2012 8 减速器出厂检验

8.1 减速器装配合格后，应在额定转速下进行空载试验，运转均不应少于 30min.8.2 空载试验或跑合(跑合时间不限)后，检查齿轮副侧隙并按轮齿贴合面的擦亮痕迹检查接触

斑点。

8.3 齿轮副侧隙、接触迹线位置和接触斑点应符合以下要求:

8.3.1 齿轮齿面接触斑点沿齿长方向占工作齿长的百分率大于 85%；

8.3.2 齿轮齿面接触斑点沿齿高方向占工作齿高的百分率大于 45%；

8.3.3 双圆弧齿轮接触迹线位置偏差为士 0.18mm；

8.3.4 齿轮中心距偏差应符合表5的规定，齿侧间隙不应超过表 5的规定。

表5 齿轮中心距偏差与齿侧间隙对照表

减速器型号

CJH/FSL9´

46.7´380 CJH/FSL13´

46.5´410 CJH/FSL18´

41.4´450 CJH/FSL26´

44.4´480 CJH/FSL37´

45.8´560 CJH/FSL48 ´45.1´600 中心距偏差

mm ±100 ±110 ±110 ±110 ±120 ±120 齿侧间隙

mm n 2(0.060.00050.03)3 im a ++

注 ： m n 为 齿轮模数,ai为最小中心距。

8.4 减速器内应清洁无杂物，出厂前检查排出的残存杂物质量不应超过表 6的规定值。

表6 减速器内残存杂物质量范围表

机型

CJH/FSL9´

46.7´380 CJH/FSL13´

46.5´410 CJH/FSL18´ 41.4´450 CJH/FSL26´

44.4´480 CJH/FSL37´

45.8´560 CJH/FSL48 ´45.1´600

残杂物质量mg £400 £1000 减速器型式检验

9.1 双圆弧齿轮副的接触斑点、接 触迹线位置偏差和侧隙，分别按 GB/T10095和 GB/T15753-1995 规定检测。

9.2 减速器的清洁度，应在额定载荷检验后放干润滑油，将不少于润滑油体积 50%的煤油注人减

速器内，清洁内腔和所有零部件，用 SSW0.063/0.045的铜丝网过滤，剩余物在 200℃ 烘干 0.5h，然后称其质量。

9.3 减速器出厂检验时，满载试验抽检比率不低于 10%，试验时间为 24h。

9.4 在设计输出转速下，进行正向 24h的逐级加载试验，其分级加载试验的运行时间分配应按表

7的规定。

表7 减速器分级加载试验的运行时间分配表

额定扭矩的百分数 25 50 75 100 125 运转时间h 0.5 1 0 20 0.5

Q/SYCQ 3455—2012

9.5 减速器的型式试验

9.5.1 对减速器各型新产品和转厂生产的产品或当材料、结构、工艺有较大改变时，应用不少于

两台的样机进行型式检验，合格后方可定型投人批量生产。

9.5.2 在专用的减速器各型式试验台上按 9.1～9.4条规定进行减速器型式检验。

9.5.3 判断规则

出厂检验中，应逐台检验的项目，凡有一项不合格则该产品判为不合格；抽检则应根据批 量查出 GB/T 2828中的抽样方案，结合样本中的不合格品数判别批是否合格；型式检验中，有

一台，有一项不合格则判为不合格。

9.5.4 主要零部件的检测项目（见表 8）

批量生产时，制造厂商应进行主要零部件关键项目的检验，见表 8符合要求后方可装机。

表 8 减速器主要零部件的检测要求

序号 主要零件 关键项目 要

求输入轴 2 中间轴输出轴 左、右旋齿轮人字齿轮

材料的力学性能

热处理硬度

材料的力学性能和热处理硬度均不低 设计图样规定

说明 主要零件关键项目检测合格率=(合格关键项目/关键项目总数)´100%。减速器标志、使用说明书

10.1 标志

减速器应在明显位置固定产品标牌，在输出轴端箱体外表面上标明推荐的旋转方向。标牌 的形式、尺寸及技术要求应符合 GB/T13306-1991的规定，其内容包括：

产品型号及名称；

产品主要技术参数：额定输出扭矩、传动比、中心高；

产品出厂编号及日期；

制造厂名称或商标；

外形尺寸及质量。

10.2 使用说明书

减速器使用说明书编写应符合 GB9969.1-1998的规定。

Q/SYCQ 3455—2012

抽油机减速器技术规范范围

本规范主要用于长庆油田使用的抽油机减速器。

本规范适用于双圆弧齿轮减速器的分类和标记、设计要求、试验方法、检验规则、质量保证、标志、使用说明书、包装、运输、贮存等。规范性引用文件

下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适 用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。本

规范没有说明和涉及到的内容和要求，须执行国家、行业、地方、企业的有关标准和规范。

GB/T1184-1996 形状和位置公差及未注公差

GB/T1804-2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T1840-1989 圆弧圆柱齿轮模数

GB/T 8539-2000 齿轮材料及热处理质量检验的一般规定

GB/T9439-2010 灰铸铁件

GB9969.1-1998 工业产品使用说明书总则

GB/10090-1988 圆柱齿轮减速器基本参数

GB/T10095 淅开线圆柱齿轮 精度制

GB/T12759-1991 双圆弧圆柱齿轮基本齿形

GB/T13306-1991 标牌

GB/T15753-1995 圆弧圆柱齿轮精度

JB/T5946-1991 工程机械 涂装通用技术条件

JB/T5947-1991 工程机械 包装通用技术条件

JB/T8853-2001 圆柱齿轮减速器

SY/T5044-2003 游梁式抽油机

API规范 11E 抽油机技术规范 减速器基本型式和参数的确定

3.1 减速器基本型式

减速器型式为大传动比、防渗漏型分流式双圆弧圆柱齿轮两级传动。

3.2 型号标记

减速器的型号标记由减速器产品名称代号、主参数两部分组成，格式如下：

Q/SYCQ 3455—2012

设计改进代号：

1、2、¼¼；

主参数：额定输出扭矩（kN.m）´传动比´中心高（mm）；

产品名称代号:由“抽油机”“ 减速器”“ 双圆弧圆柱人字齿轮”/“ 防渗漏” 汉语拼音大写代表字母。

标记示例：

额定输出扭矩为37kN·m，传动比为45.8，中心高为560 mm的数字化抽油机用双圆弧圆柱人字齿轮减速器，其型号标记为CJH/FSL37´45.8´560。

3.3 基本参数和尺寸

减速器基本参数与尺寸应符合表 1的规定。

表 1基本参数与尺寸

中心距,mm 法向模数

型号 高速 级

低速 级

额定扭 矩kN·m 传动 比

中心高（mm）

高速 级

低速级

输出轴最 低转速(r/min)传动方 式

齿型

CJH/FSL9´46.7´380 250 350 9 46.7 380 3 4.5 CJH/FSL13´46.5´410 260 378 13 46.5 410 3 5 CJH/FSL18´41.4´450 250 400 18 41.4 450 3 5 CJH/FSL26´44.4´480 300 450 26 44.4 480 3.5 6 CJH/FSL37´45.8´560 350 500 37 45.8 560 4 7 CJH/FSL48´45.1´590 400 600 48 45.1 600 5 8 1 两级分 流式圆 柱人字 齿轮减 速

GB/T

12759-1991

注：上表中列出型号为目前所用型号，不排除增加的可能。减速器的基本配置

4.1 减速器设一个呼吸阀装置：具有防雨、防尘功能。根据箱体的大小，26kN·m及以上机型 的呼吸阀有效透气面积不低于 1000mm 2，18kN.m 及以下机型的呼吸阀有效透气面积不低于 700mm 2。

4.2 减速器箱体分上下二部分。下箱体的输入轴与输出轴外形结构必须采用半加强结构，以满

足加工后为斜孔回油。输入轴及输出轴轴承盖应采用四级密封：密封环、深回油腔、迷宫密封、骨架油封。

4.3 下箱体输入侧采用内凸结构，以减少油池容量。

4.4减速器箱体输出侧最低部设有泄油孔，泄油孔采用放油套管加放油塞的密封结构方式，并且

放油塞为磁性放油塞。

4.5 减速器设有油位观察窗，油位观察窗为压板油镜结构，油镜材质为有机玻璃，用明显标记

标示润滑油品的标准液位。

4.6 减速器的刹车采用外抱式双拉杆结构，刹车应灵活。减速器应配有刹车安全保险装置（死

CJH/ FSL

Q/SYCQ 3455—2012 刹车）。刹车锁紧块采用直角形式，锁紧块转轴放在刹车定位螺栓上，防止锁紧块弹出。手柄在

释放位置时，刹车块与刹车轮间隙不得小于 2mm。

4.7 减速器设置刮油器。结构见图 1。

图 1 刮油器结构示意图

4.8 抽油机皮带轮槽型，额定扭矩 18kN.m、26kN.m、37 kN.m、48 kN.m型用联组窄 V型胶带，kN.m、13 kN.m的用 B型胶带，总长、数量根据机型配置。4.9 输出轴两端均加工相错 90°的二个键槽。

4.10 减速器润滑要求

4.10.1 减速器满足抽油机最低冲次 1min-1 时的轴承润滑。

4.10.2 为保证轴承的良好润滑，减速器旋转方向为顺时针（面对减速器，输入轴在左手边），减速器输出轴应按箱体上的标记方向旋转，严禁反向旋转。

4.10.3 减速器的主动轴及从动轴轴承润滑油进油方式为里进外出。油路设计如图 2所示。

图 2 “内侧进油”结构图

4.10..4 回油腔采用如图3所示结构，油槽应进行机械加工，宽度 10~16mm，深度 10mm，回

油孔F20mm，回油孔与水平夹角不小于 45°。

图 3回油腔结构图

4.10.5 轴承盖多级密封方式，如图 4所示。

Q/SYCQ 3455—2012

图 3 轴承盖结构图

图 4 轴承盖结构图

轴承盖结构为四级密封，具体结构为：

a)一级密封为随轴旋转的密封环与轴承盖内孔的迷宫密封，而迷宫槽设在密封环外圆上。

b)二级密封加大了回油腔的轴向尺寸，缩短沿轴径的渗油路径长度。

c)三级密封为迷宫密封方式。

d)四级密封采用旋转轴唇型密封圈密封方式，即采用“骨架油封”或 “车氏密封”——即耐

磨的“四氟乙烯密封圈”加“0形圈”补偿功能。要求该处轴径淬硬、磨光。

4.10.6 放油孔增加一个放油套管，如图 5所示。放油套管的材料和放油堵材料均为 45#钢，且

成对加工而成。将放油管和箱体过盈配合，并且配备防盗油塞。

图 5 箱体放油孔结构图

4.10.7 油池润滑油油量应浸过中间级传动大齿轮 2～3个全齿高。

4.10.8 选用 N150、N220或其它更高性能的润滑油品。减速器部件材料的选择

5.1 齿轮材料规定为铸钢或球铁，齿轮的材料选用 ZG35CrMo 或 QT700-2，齿轮调质硬度为

HB240～270。

5.2 齿轮轴材料为 42CrMo或更高性能的材料，调质硬度为 HB280～310，输出轴的材料为 45 钢，调质硬度为 HB217～255。

5.3 相互啮合的一对齿轮的硬度差应在 HB30～50的范围内，同一轴左右两侧齿轮的硬度差在

HB10~20的范围内。

5.4 箱体材料选用 HT200，材料性能不得低于 GB/T 9439-2010 的要求。

Q/SYCQ 3455—2012 减速器部件制造工艺

6.1 铸件不应有影响减速器外观质量和降低零件强度的缺陷，铸造齿轮缘上的疏松、缩孔及成

型齿面上的任何缺陷不得焊补。

6.2 减速器的双圆弧齿轮精度按 GB/T15753-1995 8-8-7级制造。

6.3 齿轮轴和轴按技术文件规定要求调质后，应进行内部探伤检查。

6.4 在齿轮与齿轮轴加工过程中，其左、右旋齿、齿尖的对称度误差小于等于 0.2mm。6.5 主动轴、中间轴、从动轴配合及定位面粗糙度£Ra1.6，齿轮工作面表面粗糙度£Ra3.2，轴承孔表面粗糙度£Ra3.2。

6.6 轴承孔尺寸公差带为 H7，圆柱度不低于 GB/T1184-1996中的 7级，端面与轴承孔的垂直度

不低于 GB/T1184-1996中的 8级。

6.7 减速器主动轴窜动应符合表 2。

表2 减速器主动轴窜动量表

6.8 对机械加工图样未注尺寸公差按 GB/T1804-2000 IT12 等级加工，未说明形位公差执行

JB/T 8853-2001的规定。

6.9 材料的机械性能应符合 GB/T9439-2010的规定。

6.10 铸件除毛坯进行人工时效处理外，粗加工后再进行一次时效处理。

6.11 减速器箱体、箱盖、胶带轮

6.11.1 箱体、箱盖合箱后，边缘应平齐，机 体、机 盖 合箱后，机盖凸缘比机体凸缘宽不大于 2mm。

总长不小于 1200mm时，相互错位每边不得大于 3mm，总长小于 1200mm时，相互错位每边不

应大于 2mm。

6.11.2 箱体壁厚尺寸为 9 kN.m、13 kN.m、18 kN.m型减速器的不低于 12mm，26 kN.m型减速

器的不低于 13.5mm，37 kN.m型减速器的不低于 14.5mm，48 kN.m型减速器的不低于 16.5mm。

6.11.3 减速器箱体、箱盖自由结合后，中心距不大于 650mm时，用 0.05mm塞尺，总中心距大

于 650mm时用 0.1mm塞尺检查剖分面接触密合性，塞尺塞入深度不得大于剖分面宽度三分之一。

6.11.4 轴承孔的尺寸精度不应低于图样给定的要求。

6.11.5 轴承孔的圆度、圆柱度均不应大于其直径公差的二分之一。

6.11.6 轴承孔的平行度不应低于图样给定的要求。

6.11.7 箱体涂漆前作煤油渗漏检查，60min内不应有渗漏现象。

6.11.8 减速器胶带轮必须做静平衡试验，允许偏心距为 0.55mm。减速器装配及性能要求

7.1 各轴承内圈及齿轮基准端面必须紧贴轴肩，用 0.05mm塞尺检查不应通过。

7.2 刮油器与中间轴齿轮端面间隙为 0.3mm～0.6mm。

7.3 从动轴轴向膨胀间隙为 0.3mm～0.5mm。13 18 1.05 26 1.22 37 1.12 48 1.43 0.96 减速箱额定扭矩 kN·m 主动轴窜动 mm

Q/SYCQ 3455—2012

7.4 轴承端盖豁口应与箱体回油孔对齐，保证各部油路畅通。

7.5 箱盖、箱体合箱时，以及轴承盖装配时，应在箱盖和箱体分箱面及轴承盖的配合端面上均

匀涂抹可剥性密封胶，密封胶选用 BD-586室温硫化硅酮密封胶。

7.6 输出轴与胶带轮采用过盈配合、热装工艺。组装后进行静平衡试验，偏心距应小于 1mm。

7.7 装配后的减速器应转动灵活，无卡阻现象。

7.8 用压铅法检查齿侧间隙，当减速器齿轮法向模数 Mn=1.5mm～6mm时，标准侧隙为 0.06Mn，当法向模数 Mn³7mm时，标准侧隙为 0.04 Mn。最大法向侧隙为标准法向侧隙，最小法向侧隙

不小于标准法向侧隙的三分之二。同一轴上对称两齿轮的齿侧间隙差£0.06mm。

7.9 空加载试验时，运转应平稳正常，不应有冲击、振动和不正常的响声。

7.10 各联接件、紧固件应无松动现象。

7.11 齿轮齿面不得有破坏性点蚀。

7.12 齿轮副接触精度应符合表 3规定。

表3 齿轮副接触精度表

凸齿

h=0.355Mn

名义接触迹线距齿顶高度mm 凹齿

h=1.445Mn

接触迹线位置偏差 mm ±0.18 Mn 第一条

85% 接触 迹线

按齿长不少于工作齿长% 第二条

50%

按齿高不少于工作齿高 45% 第一条

85% 接触

斑点 按齿长不少于工作齿长

第二条

70%

注：Mn——表示齿轮法向模数

7.13 减速器内应清洁，残存物重量不超过表 4规定量。

表 4 清洁度表

总中心距mm <650 <1000 <1200 残存杂物重量mg 400 1000 1600

7.14 轴承温升，不应超过 40℃，油池温升不应超过 15℃，并且最高温度均不得超过 70℃。

7.15 减速器满载荷试验时噪声不得超过 70dB（A）。

7.16 减速器整机质量保修期为2年，箱体及各密封处、接合处 1年内不应有渗、漏油现象。

7.17 减速器的互换性要求

相同型号减速器整机和主要零部件应能够互换。减速器外形和连接尺寸、输入轴总成、中间 轴总成、输出轴总成、皮带轮和刹车总成的联接尺寸符合附录 A（规范性附录）。7.18 减速器外观质量：

7.18.1 箱体、箱盖、各轴承盖内表面和齿轮未加工表面，应清洗干净，表面应清洁、无锈蚀及

氧化皮。

7.18.2 箱体、箱盖等铸件非加工的外露表面涂底漆，非外露面先涂底漆，再涂耐油漆。涂漆质

量应符合 JB/T5946-1991的要求。

7.18.3 外露螺栓螺母安装整齐一致，螺栓出螺母 1～3扣，外露螺纹部分不得碰伤。

Q/SYCQ 3455—2012 减速器出厂检验

8.1 减速器装配合格后，应在额定转速下进行空载试验，运转均不应少于 30min.8.2 空载试验或跑合(跑合时间不限)后，检查齿轮副侧隙并按轮齿贴合面的擦亮痕迹检查接触

斑点。

8.3 齿轮副侧隙、接触迹线位置和接触斑点应符合以下要求:

8.3.1 齿轮齿面接触斑点沿齿长方向占工作齿长的百分率大于 85%；

8.3.2 齿轮齿面接触斑点沿齿高方向占工作齿高的百分率大于 45%；

8.3.3 双圆弧齿轮接触迹线位置偏差为士 0.18mm；

8.3.4 齿轮中心距偏差应符合表5的规定，齿侧间隙不应超过表 5的规定。

表5 齿轮中心距偏差与齿侧间隙对照表

减速器型号

CJH/FSL9´

46.7´380 CJH/FSL13´

46.5´410 CJH/FSL18´

41.4´450 CJH/FSL26´

44.4´480 CJH/FSL37´ 45.8´560 CJH/FSL48 ´45.1´600 中心距偏差

mm ±100 ±110 ±110 ±110 ±120 ±120 齿侧间隙

mm n 2(0.060.00050.03)3 im a ++

注 ： m n 为 齿轮模数,ai为最小中心距。

8.4 减速器内应清洁无杂物，出厂前检查排出的残存杂物质量不应超过表 6的规定值。

表6 减速器内残存杂物质量范围表

机型

CJH/FSL9´

46.7´380 CJH/FSL13´

46.5´410 CJH/FSL18´

41.4´450 CJH/FSL26´

44.4´480 CJH/FSL37´

45.8´560 CJH/FSL48 ´45.1´600

残杂物质量mg £400 £1000 减速器型式检验

9.1 双圆弧齿轮副的接触斑点、接 触迹线位置偏差和侧隙，分别按 GB/T10095和 GB/T15753-1995 规定检测。

9.2 减速器的清洁度，应在额定载荷检验后放干润滑油，将不少于润滑油体积 50%的煤油注人减

速器内，清洁内腔和所有零部件，用 SSW0.063/0.045的铜丝网过滤，剩余物在 200℃ 烘干 0.5h，然后称其质量。

9.3 减速器出厂检验时，满载试验抽检比率不低于 10%，试验时间为 24h。

9.4 在设计输出转速下，进行正向 24h的逐级加载试验，其分级加载试验的运行时间分配应按表 7的规定。

表7 减速器分级加载试验的运行时间分配表

额定扭矩的百分数 25 50 75 100 125 运转时间h 0.5 1 0 20 0.5

Q/SYCQ 3455—2012

9.5 减速器的型式试验

9.5.1 对减速器各型新产品和转厂生产的产品或当材料、结构、工艺有较大改变时，应用不少于

两台的样机进行型式检验，合格后方可定型投人批量生产。

9.5.2 在专用的减速器各型式试验台上按 9.1～9.4条规定进行减速器型式检验。

9.5.3 判断规则

出厂检验中，应逐台检验的项目，凡有一项不合格则该产品判为不合格；抽检则应根据批 量查出 GB/T 2828中的抽样方案，结合样本中的不合格品数判别批是否合格；型式检验中，有

一台，有一项不合格则判为不合格。

9.5.4 主要零部件的检测项目（见表 8）

批量生产时，制造厂商应进行主要零部件关键项目的检验，见表 8符合要求后方可装机。

表 8 减速器主要零部件的检测要求

序号 主要零件 关键项目 要

求输入轴中间轴输出轴 左、右旋齿轮人字齿轮

材料的力学性能

热处理硬度

材料的力学性能和热处理硬度均不低 设计图样规定

说明 主要零件关键项目检测合格率=(合格关键项目/关键项目总数)´100%。减速器标志、使用说明书

10.1 标志

减速器应在明显位置固定产品标牌，在输出轴端箱体外表面上标明推荐的旋转方向。标牌 的形式、尺寸及技术要求应符合 GB/T13306-1991的规定，其内容包括：

产品型号及名称；

产品主要技术参数：额定输出扭矩、传动比、中心高；

产品出厂编号及日期；

制造厂名称或商标；

外形尺寸及质量。

10.2 使用说明书

金属材料部件 篇3

关键词：铁路货车；铸件材料；热处理技术

一、铁路货车铸件材料

（一）摇枕、侧架铸用钢。目前，中国和北美（AAR）摇枕、侧架用铸钢材质强度等级比较接近，主要采用通过加入Mn、Cr、Ni、

Mo等元素进行合金化的低碳低合金钢为主。我国摇枕、侧架用铸钢主要牌号为：ZG25MnNi（B级钢）、ZG25MnCrNi（B+级钢）、ZG25MnCrNiMo（C级铸钢）等。

一方面在铸件的设计上，采用新的型号，如摇枕、侧架由转K2、K4型到转K5、K6型，车钩由13号到16、17号，增加了尺寸和壁厚，并使用高牌号材料：由普碳钢到B级钢，再到B+级钢、C级钢、E级钢等，新材料为低合金钢，可提高铸件的强度和抗疲劳性能；另一方面不断采用新的铸造技术，提高了铸件的质量，为货车的高速、重载提供保障。

（二）车钩铸用钢。在摇枕、侧架铸造材料的不断进步过程中，车钩用铸钢也经历了从普通碳素钢向力学性能更高的低合金钢的发展历程。我国采用的C级钢有ZG24SiMnVTi、ZG29MnMoNi和ZG25MnCrNiMo共3个牌号，采用的E级钢牌号为ZG25MnCrNiMo。目前，我国新造货车装用的均为E级钢（ZG25MnCrNiMo）调质态车钩。

二、铁路货车部件铸造材料热处理技术

（一）热处理技术的发展现状。我国铁路货车摇枕、侧架、车钩等铸钢件采用了潮模砂抛砂造型等机械化程度较高的生产线，与原来广泛采用的震动造型机相比提高了生产效率，造型质量大幅度提高。现阶段，我国的铁路货车的制芯技术、智能下芯技术、精炼技术、落砂、抛丸强化处理、铸件检测、铸造技术管理等制造与管理方面都拥有了长足的进步。对于铁路货车关键铸件，摇枕、侧架为B+级钢，采用正火热处理工艺，车钩为E级钢，采用调质热处理工艺。为了提高铸件热处理质量的一致性，车钩改进为连续式热处理工艺，摇枕、侧架也已推广使用连续式热处理工艺。

（二）热处理技术的优势。铸钢件经过高温冷却凝固后得到的组织为铸态组织，这取决于化学成分和凝固结晶过程，一般存在较严重的枝晶偏析，组织极不均匀，以及晶粒粗大和魏氏组织等问题，性能较差。

（三）摇枕、侧架热处理技术。对于摇枕，B级钢、B+级钢部分采用正火热处理技术，C级钢部分采用“正火+回火”热处理技术。摇枕、侧架的钢种平均含碳量（质量分数）为0.25%，属于亚共析钢，正火或“正火+回火”热处理后的金相组织为“铁素体+珠光体”。 摇枕、侧架铸钢件的铸态组织中，常有粗大枝晶及偏析。热处理时，奥氏体化加热保温温度和时间应尽量使其成分均匀，并防止奥氏体晶粒粗化。 奥氏体化保温温度一般为890～910℃，采用台车式热处理炉时，保温时间一般为3.5～4.5h，若采用连续式热处理炉，则保温时间需适当调整。 热处理时，必须根据其结构特点合理摆放。摇枕、侧架工作位置的下部通常处于拉应力状态，装炉时应保证该部位具有良好的透热和透冷条件，以保证该部位获得良好的金相组织和力学性能。

（四）车钩热处理技术。车钩的钢种属于低合金铸钢，强度等级为E级钢，材质牌号为ZG25MnCrNiMo。平均含碳量（质量分数）为0.25%，按含碳量进行划分属于亚共析钢。热处理工艺为淬火+高温回火。由于E级钢在凝固过程中产生发达的树枝晶和较大的合金元素偏析，在冷却过程中形成粗大的魏氏组织，这些都加剧了合金元素和金相组织的不均匀性。车钩制造过程中，为了在调质热处理时获得化学成分更加均匀、晶粒更加细小的组织，并且为减少热处理前产生焊修裂纹的趋势，通常在调质热处理前，对车钩进行一次预正火处理。

淬火温度的选择应以得到均匀细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后获得细小的马氏体组织，车钩淬火温度一般在880～910℃，保温时间一般在2～3h，淬火介质为水。 车钩采用高温回火，根据硬度要求回火温度一般选择在550～600℃，保温时间一般在3～4h，冷却方式为风冷或水冷。由于对车钩使用性能的特殊要求，车钩的钩尾及尾销孔部位需要进行表面热处理，车钩表面热处理方式为火焰加热表面淬火和中频感应加热表面淬火。表面淬火热处理完成后，钩体一般应在8h内进行低温回火以消除淬火应力，回火温度为150～250℃。

目前，我国车钩钩体和钩舌已全部采用连续式热处理线进行调质热处理。采用连续式热处理技术，加热温度和冷却速度均匀性好，能很好地解决铸件热弯曲变形问题，获得力学性能优异和金相组织稳定的产品，有效地提高了实物质量。

参考文献：

金属材料部件 篇4

随着汽车的普及, 如何降低其燃油量和尾气的排放量开始引起社会的广泛关注, 其中减轻汽车的重量, 实现汽车的轻量化是一种非常重要的方式。目前, 国际上主要采用轻量化的材料来达到减汽车重量的目标, 因此, 选择高强度钢材在汽车耐碰撞性和轻量化设计中具有重要意义。同时, 随着人们安全意识的逐渐增强, 人们对汽车的安全性能提出了更高的要求。有相关的调查数据显示, 正面碰撞的发生率在交通安全事故中居于首位, 伤亡的严重程度也最高, 所以本文从汽车车身结构安全部件的材料匹配方面对如何提高汽车设计的安全性进行了论述。

1 汽车碰撞的安全性设计原则

在正面碰撞中, 要保障汽车的安全性, 对汽车结构的吸能特性提出了较高的要求。这样, 在车辆碰撞的过程中, 如果汽车具有良好的吸收动能, 就可以满足车体的加速度和入侵控制的良好匹配。

正因如此, 所以在汽车正面碰撞的安全设计需要坚持如下原则:第一, 将乘员舱的加速度参数控制在较小的范围内, 避免乘员受到较大的冲击;第二, 将前围板的侵入量设置为较低的数值, 同样保持较低的转向柱后移量, 用来增加成员的生存空间, 保护乘坐人员的生命安全。

2 汽车车身结构安全部件材料匹配优化设计的主要方法

由于汽车正面碰撞设计的对象具有较大的随意性, 而且没有充分考虑到材料的厚度和交互性影响。所以为了提高设计方案的完整性, 我们对汽车车身结构中具有重要作用的安全部件材料的优化匹配设计进行了讨论分析。这种设计方法的具体步骤如下:

第一, 选择相关的安全设计部件。在选择安全部件之前, 需要先计算出传力路径, 对能量分布进行分析, 然后才能通过的敏感度的评价分析, 提高设计的准确性, 确定在汽车的正面碰撞中, 会对其安全性产生较大影响的部件, 并将其作为主要的设计对象。通过上述方法, 就可以有效解决设计对象难以确定的问题。

第二, 根据已经确定的设计对象, 建立比较相近的模型来择优选择, 同时对多个目标材料的厚度和交互性进行优化, 这样就能够实现材料厚度的离散以及连续变量的混合优化。

3 汽车车身结构关键安全部件的选择

3.1 建立汽车正面碰撞的仿真模型

我们将Ford Taurus轿车的整车模型作为整车碰撞的有限元模型。为了对这一仿真模型的有效性进行验证, 我们将某型号的汽车作为对象, 进行了正面碰撞实验。本次实验是由美国的国家碰撞中心安排的, 具有较高的可信度。

将本次实验的结果和仿真后左右后座椅的平均加速度曲线进行比较, 结合碰撞之后的汽车变形情况。

汽车碰撞实验得到的结果和仿真的结果具有较高的一致性。因此可以证明, 利用仿真模型进行计算, 可以保障计算的精确性, 可以用来代替真实的实验, 为相关研究提供方便。

3.2 分析传力路径

主要的传力路径主要有3 种, 具体如下:第一, 如果汽车和正前方汽车的刚性壁障发生碰撞, 那么就会导致汽车的前保险杠发生变形。此时, 汽车受力就会传递到上纵梁, 然后再传到A柱的上端, 最后向后。第二, 当汽车和前面的刚性壁障发生碰撞时, 前保险杠会变形。此时, 汽车所受到的力就会经过前纵梁, 传导到A柱的下端、地板纵梁和门槛梁等部位, 然后继续向后传递。第三, 在碰撞发生后, 前轮胎会对A柱的下端产生作用力, 这样前轮受到的力就会直接传递到A柱的下端, 然后再到门槛梁, 接着向后传递。

3.3 分析能量分布

通过对传力路径上主要部件的能量分析, 确定哪些部件在传力路径上起到了主要的吸能作用, 进而确定正碰过程中的相关部件。A柱上端的吸能明显小于A柱下端, 因此可以判断在乘员舱部分的吸能主要由车辆下部传力路径承担, 同时通过各部件能量占比可以进一步确定正碰过程中的主要相关部件。

4 结束语

综上所述, 在汽车车身结构安全部件的匹配设计中, 本文采用的方法具有显著优势, 不仅可以大幅度提升汽车正面的耐碰撞性能, 而且有助于减轻车身整体结构的重量, 优化性能。由此看来, 汽车车身结构安全部件的匹配优化设计方法具有准确性和有效性的特点, 可以有效地指导汽车的车身设计, 缩短汽车产品的研发周期, 提高汽车车身设计的安全性。

摘要：虽然汽车产业取得了迅速发展, 汽车逐渐普及, 设计水平也有显著提升, 但是从汽车车身结构安全部件材料匹配的设计现状来看, 还存在很多问题, 其中表现最突出的就是安全部件的选择具有较大的盲目性, 在优化设计的过程中, 对材料的厚度和交互性没有进行充分考虑。为了解决这些问题, 提高汽车车身结构安全部件的设计水平, 本文从碰撞安全性、关键安全部件的选择等方面进行了讨论和分析。

关键词：汽车车身结构安,安全部件,材料匹配,优化设计

参考文献

[1]姚宙, 李光耀, 李方义.基于遗传算法与仿真的偏置碰撞安全结构改进研究[J].中国机械工程, 2010, 06 (22) :2755-2760.

[2]张友根.基于新常态战略的汽车塑料工程绿塑创新驱动的分析研究[J].橡塑技术与装备, 2015, 14 (20) :20-50.

[3]王金轮, 兰凤崇, 陈吉清.考虑材料变形路径及应变率的车身前端吸能结构优化[J].汽车工程, 2013, 10 (03) :265-271.

材料零部件存放和防护管理制度 篇5

为加强产品的出入库管理和搬运作业、贮存、防护管理，特制定本制度。

一、管理职责

1、生产科负责原料的搬运、贮存、防护的归口管理与成品、材料、入库设备的搬运、贮存、防护的具体管理，并行使检查、监督、指导、考核的职能。

2、仓管员负责原燃料的搬运、贮存、防护及未验收入库的产成品的搬运、贮存、防护工作。

3、质检部负责配合协调解决产品管理中所出现的问题与矛盾。

二、工作程序

（一）搬运

1、成品的整车装载搬运由物流公司火车调度员联系装卸劳力，零担及成品转运堆码由成品保管员联系装卸劳力。

2、各生产厂原燃料保管员接物流公司现场值班员第一次预报和火车调度室第二次预报后半小时内将对车信息反馈到现场值班室，并开具请工单，组织劳力卸车。

3、各生产分厂原料保管员开具请工单后，应到现场监督指挥，搬运作业，督促搬运人员篷布及其它火车遮盖物送交物流公司篷布管理员处。

4、成品整车装车由成品保管员与现场值班员发货交接，值班员负责监督、检查、指导、验收的职能，成品零担装车及转运堆码由成品保管员行使监督、考核的职能。

5、产品搬运完后的现场文明卫生，车辆门、窗的关闭，散料的回收，车辆的清扫由请工单位负责督促搬运人员具体实施。

6、搬运车辆必须符合搬运作业要求，要求平整、情节，确保产品在搬运过程中无污染包、无挂烂包的现象出现。

7、产品搬运堆码时必须坚持大不压小，重不压轻的原则。

8、原燃料的搬运作业与成品转运堆码时，要全盘考虑合理利用库位和场地，避免内空外堵，货压站台的现象，确保先进先出的原则。

9、成品装车堆码时要做到包装物整齐、成行、成线、高度层次分明，轻拿轻放，按批分清，棚车靠门处应留有空隙，严禁错装、多装、少装、混装，防止超重、偏重、集重。

10、易燃、易爆物品的搬运时，要通知安环部、保卫部现场指挥作业，并严禁烟火。

11、剧毒品的搬运除通知生产安全部、保卫武装部之外，还同时要求搬运人员防护设施穿戴整齐。

12、腐蚀品的搬运时要采取必须防泄漏措施。

（二）贮存

1、产品入库要按瓶中、规格、质量、等级、批号、产地分别存放，堆码整齐，标识鲜明。

2、原燃料入库前，各分厂原料保管员应现场检查验收，如发现车皮启封，包装破裂，数量短缺，物资受潮现象，要及时报告物流公司、生产调度部、质检部。

3、成品保管员凭质量分析报告单与各厂现场交接验收入库，对产品交接过程中发现的数量、质量、包装问题及时向有关部门汇报，请求有关部门及时采取纠正和预防措施。

4、货位存放合理的当，充分利用库房面积，库内堆码必须设有通道，要保证产品能方便出入库，又有安全保障，同一批产品堆码高度，占有仓库面积应基本一致。

5、在产品堆码过程中，不能出现侧包、烂包、搭包、每垛的包数应清楚客店，一目了然，堆码高度应根据库位、库容情况合理安排，原则上晟晟陀不低于30包高，XX不低于25包高。

6、保管员对所分管的产品要做到心中有数，标识鲜明，帐物相符，规格合理，达到无损坏、无丢失、无霉烂变质。

7、保管员对所分管的各种凭证、原始记录整理齐全，分类装订，妥善保管。

8、要及时等级产品收、发、存台帐，按时填报产品周报、月报，每月按公司规定时间进行一次盘点，做到帐物相符。

9、保持仓库清洁、整齐、卫生，加强仓库设备保养、防潮、防火、防盗和破坏事件的发生，保证贮存质量。

10、剧毒品要有双人保管，危险品要按类隔离存放，定期检查。

（三）防护

1、库房内外要勤打扫、勤整理，保持仓容清洁卫生，努力创造良好的物流环境，减少物资损耗。

2、对仓库的防火、防潮、防盗、防污等设施设备要经常或定期检查和检修，发现问题要及时上报处理，使贮存仓库保持良好运行状态。

3、库内严禁烟火，入库人员不得携带易燃易爆物品，仓管人员应会使用各种消防器材。

4、产品在转运过程中，要有必须防雨、防潮措施，露天堆码或临时货场贮放的产品要上盖下垫篷布，防尘、防潮。

5、成品装车前必须清扫车厢，必要时下垫篷布，防潮产品须先做好防潮处理才能装车。

6、入库设备、零配备要分区、分架存放，并不定期采取除锈、防锈措施。

三、考核细则

1、保管员应认真加强业务学习，并接受业务培训，经培训合格者方能上岗。

2、保管员对所分管产品要做到标识鲜明，品种不混，帐、卡、物相符。

3、在搬运、堆码过程中，造成烂包、倒包、污染包，由装卸队负责堆码好，并接受考核。

4、物流公司在企业策划部、生产调度部的配合下，对各分厂所属原燃料仓库的物资堆码，仓库及所属站下的文明卫生等各项仓储工作进行不定期检查，对不合格者，有权

要求改进并给予考核。

5、库房内外要勤打扫、勤整理，保持整洁卫生，堆码整齐。

6、保管员对所分管的台帐、记录应齐全，书写规范，周报、月报及时上报各部门，积极配合财务进行每月的清理盘点工作。

小部件大智慧 篇6

当《汽车观察》记者在历史文化名城——徐州见到这位已步入古稀之年但仍旧精神矍铄的老人时，他回忆起当时的情景，却是那样的坦然。一夜之间，资产蒸发得几乎无影无踪，对于任何人来说，都是难以接受和面对的现实。但对意志坚强的人来说，却是另一番事业的开始。“我每天都在早上5点半起床游泳，就是为了保持头脑清醒。”任兆和透露了他的这样一个生活细节。

很快，他做了一个选择，投资进入汽车零部件行业。“这个选择，现在看来，是在头脑清醒下做出的正确抉择。”任兆和笑言。事实上，对于选择进入这样一个跨度极大的行业，其并不仅仅是一时心血来潮。

二次创业的勇气

2004年，在一些朋友的牵线搭桥下，任兆和结识了徐州中国矿业大学的一个项目开发组，也就是ABS技术研发中心。实际上，这个中心，早在1994年便开始了对ABS系统的开发，而且很早就已经攻破了其中的关键核心技术并获取了国家专利。只是，由于其最初的市场开发者一直没有做实业的打算，而是将这项技术包装成了一个为自己揽财的“摇钱树”，所以，这项技术也是一直“养在深闺人末识”，白白浪费了市场先机。

任兆和第一次听到ABS的时候，其实他自己也不知道，这个在汽车零部件体系中算是小部件的玩意能有多大的市场价值空间，所以他决定自己去搞一次小调查。“当时我去徐州谈的时候，那边的项目负责人告诉我ABS的成本不是很高，市场上的价格却是两到三万一套，利润很大。”

小调查的结果跟任兆和听到的介绍差不多，他去香港的一些汽车维修店问到的结果是：一套ABS系统要大概2万港币。但是这个结果，还不足以支撑他投资这个行业的信念，于是，他开始关注起中国的汽车工业发展起来。

商人的嗅觉绝对是敏锐的，对于一个已经在商海里打拼多年并依靠一个小成衣厂打造了一个企业集团的商界老人来说，他的眼光无疑是独到而准确的。所以，尽管2004年的中国汽车市场在遭遇了2003年的火爆之后陷入一个短暂的低谷，但是任兆和还是看到了中国汽车工业的发展潜力和光辉未来。投身于汽车零部件行业，开辟自己人生事业的另一番新天地，对于要步入古稀之年的人来说，无疑也让人更加钦佩。

另辟蹊径

任兆和显然是有备而来，对于这个技术开发项目前期的失败，其彻底研究了一番，最后归结为人的因素。“手里掌握这个项目的人不是干实事的人”。这是他的结论，为此，其通过争取这项技术的开发人员，买断了这项技术专利，并独资设立了一个公司：江苏盛昌隆联合科技有限公司。通过此，他将把这项技术当做“摇钱树”的“不务正业者”排除在外，以便公司事业的顺利拓展。

这个举动无疑对公司的长远发展扫清了障碍，技术是现成的，产品也是现成的，摆在任兆和面前的，只剩下一个难题：市场的开拓。通过不懈的努力，其争取到了对北京汽车制造厂生产的旗铃轻卡气压ABS装配这一项目。虽然量不是特别大，但是他需要用这个来证明自己的产品实力。

结果无疑让任兆和兴奋不已，因为旗铃轻卡本身大多都是用于出口，在俄罗斯以及法国市场的检测认证过程中，作为整车安全性能考核的重要部件，盛昌隆的产品完全合格。因此，盛昌隆的产品意外地成为国内第一家通过欧洲测试标准的大陆ABS系统生产厂家。

也就是这个意外的惊喜，让任兆和决定走另外一条市场开拓的道路。由于本身是香港汽车零部件工业协会的会员，背靠这层关系，他决定先积极拓展国际市场。这一次，任兆和又独辟蹊径，走出了一条有别于常人的捷径。

“在欧洲，主流的ABS系统生产企业如博世等，是不愿意给欧洲的一些小众车做ABS系统配套的，因为成本太高。但是欧洲的质量以及安全法规又很严，不管什么车型都必须有这个系统，所以这个时候我就有了机会。”任兆和的笑容里带着一丝得意。由于在中国大陆的成本优势，加之完全符合欧洲的法规测试要求，老人有理由完全独占这个看似份额很小的市场。其现在就在为一些小众车做ABS的匹配，并由此打开了局面。

但任兆和的“野心”显然不在于此，他将更长远的发展目光锁定在了中国的自主品牌整车企业。“现在除了奇瑞和吉利等众多自主品牌企业以外，一汽、东风和上汽这三大，加上广汽和北汽，都在做自主品牌，我们的目标是将我们的产品纳入这些大企业集团的供应链中去。”其向《汽车观察》透露了他的雄心壮志。

金属材料部件 篇7

掘进机在工作中, 复杂突变的载荷是引起掘进机剧烈振动及部件疲劳破坏或断裂的主要原因;各工作机构受力的交互作用、关键零部件的设计缺陷、加工精度、热处理及表面处理质量、工作中的磨损、密封件失效及润滑不良等, 都能致使掘进机部件及其相关元器件的损坏, 而从材料性能及结构失效等方面进行研究, 是提高设计水平, 促进产品升级换代的重要方面。

1 机械传动部件

1.1 传动部件材料的应用现状

掘进机的主要工况为低速重载, 经常遇到矸石、包裹体等的剧烈冲击, 及巷道底板状况不稳定等恶劣因素, 这对掘进机的截割和行走传动系统提出可靠性高、密封性能好等要求。

目前, 掘进机用行星齿轮材料主要是低碳合金钢, 例如18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A经过渗碳淬火处理后心部强度达到1100-1300MPa, 冲击韧性达到80-100J/cm2, 调质硬度HB240-280, 轮齿表面硬度可达HRC58-62;内齿圈主要是42Cr Mo, 40Cr, 经氮化处理表面硬度可达HV5 650以上;传动轴主要采用40Cr调质钢。国外同类产品中主要材料有德国的30Cr Ni Mo6、31Cr Mo V9, 美国的AISI4340、Nitralloy N快速氮化钢、美国的722M24等。由于国外的冶炼装备和工艺更加成熟, 在材料的杂质, 晶粒均匀度控制和热处理性能等方面更优, 在性能方面比国内同类钢材高10-20%左右。国内一些钢铁厂家如宝钢, 鞍钢的特炉钢性能已经达到世界发达国家水平, 但价格相对较高[1,2]。

1.2 传动部件材料的失效

传动零部件的失效形式主要有轮齿的折断, 齿面点蚀、轴断裂等问题。究其原因:一是热处理工艺有待提高, 传统的渗碳淬火工艺的缺点是变形量大, 因此经过精加工以后碳层厚度不均匀, 容易造成碳层过薄, 因而影响齿轮的寿命;二是材料的质量稳定性不好。材料的杂质过多, 晶粒不均匀容易在初期造成锻造缺陷或应力集中, 在重载条件下及容易造成断裂等恶劣事故。

1.3 传动部件先进技术的趋势

结合国内外传动部件材料的应用现状并考虑煤矿设备使用的环境因素, 为提高掘进机传动件的使用寿命和性能, 可采取以下措施:

①采用低温热处理技术控制变形。如稀土碳氮技术可以降低渗碳温度, 有效的控制热处理的变形。

②复合表面处理。软基体上覆盖两层硬化层, 提高表面硬度和强度, 增加耐磨性, 如氮化+Tin、Cr N涂层、电镀Cr离子氮化或离子碳氮共渗技术;软基体上先形成硬基底层, 再覆盖软镀层, 可以在确保强度的条件下改善摩擦性能, 提高齿轮寿命, 如齿轮渗氮后再刷镀Ni-Cu-P软镀层。

③新材料的使用。使用超高强度硬化钢来代替20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA齿轮渗碳钢, 可以达到寿命要求又降低重量;开发低碳、高Cr、高Mo和高Ni的低碳合金钢, 类似于英国的M50Nil, 淬火后经过三次高温回火通过合金第二相的的沉淀产生二次硬化, 具有很高的整体强度;研制新型淬透性好的渗碳齿轮钢 (国外称“H”系列) , 可保证齿轮变形小, 并达到要求的心部硬度, 应尽量选用冶金质量好的真空脱气精炼钢 (R-H脱气钢) 和电渣重熔合金钢, 其致密性好, 杂质含量极小, 塑性、韧性高, 减小了各向异性, 其比普通电炉钢制造的齿轮, 接触和弯曲疲劳寿命提高了3-5倍, 齿轮极限载荷可提高15%-20%[3]。

2 结构部件

2.1 结构部件材料的应用现状

掘进机的结构部件, 主要有截割头、装运机构、行走架、本体架、履带板、叉型架、回转机构等。结合掘进机的工程应用, 容易破坏的结构件主要为截割头、装运机构、回转机构及履带板等, 表现形式主要为磨损、开焊及疲劳断裂。

截齿随截割头的旋转和摆动完成对巷道断面的截割。截齿及齿座常用的材料为42Cr Mo或性能相似的材料, 其热处理后的强度和韧性已经在应用中得到了认可;基体采用16Mn可焊性能好, 能够弥补焊接齿座时引起的应力集中。装运机构中部槽是掘进机截割物料运输的通道, 提高中板耐磨性是首要解决的问题。国内煤巷及半煤岩巷掘进机的中部槽在提高耐磨性能上主要采用高强度耐磨钢板, 常用材料为NM360, 具有高强度、高耐磨性、高韧性、适宜的焊接性能以及较好的机械加工性能。国外先进的岩巷掘进机在装运机构中部槽选用了复合耐磨钢板, 提高了中部槽的使用寿命, 复合耐磨材料由基板和耐磨层复合而成。目前国内岩巷掘进机也开始使用进口复合耐磨材料, 主要有美国“信铬钢”SA1750CR、德国法奥迪VAUTID等的耐磨复合钢板。圆环链在国内外C级和D级大规格材料方面大都采用23Mn Cr Ni M0, 国内圆环链在原材料、焊接、热处理方面与国外先进的链条都有一定的差距。国内使用进口链条较多的是德国蒂勒矿用链条, 为了满足不同工况条件和使用工况, 蒂勒增加不同的防腐措施。

回转机构是悬臂式掘进机的主要部件, 其设计结构、材料选取、热处理工艺是否合理, 对机器的性能有直接影响[4]。国内中型及以下掘进机的回转体铸造材料主要是ZG270-500和ZG25Mn2, 这两种材料具有较好的强度和较好的塑性, 铸造性能良好, 焊接性能良好。国外这种结构的回转体基本上所用材料相当于ZG270-500, 如日本采用的是SC480。

履带板是组成履带的单元, 工程机械的履带采用组合式, 材料多为高锰钢, 如ZGMn13其特点是碾压后产生弥散硬化, 越用越硬;掘进机履带板多采用整体式履带板, 中小型掘进机多采用铸造履带板, 重型机多采用锻造履带板。目前, 我国在履带板的材料选取、热处理等方面做了大量试验, 逐渐抛弃强度不足的高猛钢, 而采用可以调整化学成分, 获得不同含量的马氏体-贝氏体增加耐磨性的中碳低合金高耐磨钢, 如ZG30Cr Mn Si Mo, ZG32Cr Mo B, 35Si Mn, 42Cr Mo等, 获得了较好的使用效果。

2.2 结构部件材料的失效

截齿在截割煤岩过程中承受很大的剪应力、压应力和冲击负荷, 经常会遇到瘤铁核、粗大石英晶粒等坚硬的矿料, 且伴随着剧烈的摩擦和局部高温。通过对几个煤矿截齿失效的统计, 截齿的主要失效形式有:磨损、硬质合金头脱落、合金头崩裂、疲劳剥落以及齿体弯曲变形、折断等。根据统计, 磨损失效占比最大约为80%~90% (见图1) , 而其他形式失效仅占10%~20%。齿座和截割头基体的磨损也对截割头的使用寿命有直接影响, 齿座失效形式主要有, 齿座的磨损、开焊、齿座拉断, 与截齿的失效形式类似, 磨损是导致齿座失效的主要原因。

刮板链的失效主要是断链。链条在运行中除了受剧烈摩擦, 还要承受很大的静载和动载荷, 并受井下水的侵蚀等工作环境恶劣。链轮在运转中也受到很大的脉动载荷和冲击, 其失效形式主要是磨损失效 (见图2) , 其原因主要是热处理方法不当, 即淬火层太浅, 火焰淬火不均匀, 淬火硬度偏低等。

回转体直接承受了来自截割过程中的动应力及冲击, 出现疲劳破坏甚至断裂 (见图3) , 其主要原因是:存在铸造缺陷, 如壁厚明显不均匀、冷隔等;材料化学成分不达标, 热处理温度控制不精确, 造成工件机械性能达不到设计要求。

履带板担负着整机的负重, 同时也承受着截割和行走过程中复杂的冲击, 损坏的位置集中在销耳和与驱动轮啮合处, 其主要失效形式是:磨损、断裂及变形严重。磨损是由于履带板强度不足, 产生塑性变形, 销孔拉长使整个履带板增长或销孔磨损失效 (见图4) ;断裂主要是因为履带板铸件表面存在气孔、砂眼等缺陷以及水韧处理的微裂纹成为疲劳裂纹源, 发生低应力、准脆性断裂;变形过大是由于履带板的刚性不足, 应从结构角度进行优化设计。

2.3 结构部件先进技术的趋势

镐型截齿由硬质合金刀头、齿头和齿柄三部分组成, 采用钎焊工艺将硬质合金刀头嵌入齿体连接。截齿在使用中经受复杂多变的载荷而磨损, 且丧失对硬质合金刀头的保护, 导致刀头过早脱落、失效。因此, 在嵌入合金刀头附近圆周方向堆焊一个推焊层, 相当于在截齿齿体薄弱环节加装了一圈铠甲, 避免齿体与岩层过早接触, 延长使用寿命。而影响截齿堆焊层性能因素, 取决于堆焊材料成分、组织和性能的变化, 以及配套堆焊工艺的严格实施。等离子堆焊材料的应用是目前的发展趋势。选用42Cr Mo、20Cr Mn Ti和20Cr Mn Mo作为截齿母材, 粉末填充材料为Cr-Mo-V-Ti, 该工艺采用先完成堆焊层, 后进行硬质合金刀头钎焊工艺, 利用钎焊热循环对等离子堆焊层进行二次硬化处理, 获得硬度不降反升的堆焊层, 达到HV700左右。井下工业试验表明:等离子弧堆焊工艺解决了钎焊过程对齿头造成的退火软化难题, 延长了硬质合金刀头的服役期。新工艺生产截齿的总体寿命, 达到传统工艺生产同类截齿的2倍以上, 制造成本降低20%。装运机构中部槽使用进口复合耐磨材料, 是延长其寿命的有效措施, 但价格较高。同时, 通过对不同热处理状态、不同材质和硬度的摩擦副进行试验, 找出不同条件下的中部槽摩擦副磨损与硬度的关系, 选择合适的摩擦副材料增加其耐磨性[5]。

利用先进的检测技术对焊接件焊缝、铸件、锻件等进行无损探伤, 发现掘进机主要结构部件加工过程中存在的潜在问题, 对回转台、履带板等易损件的表面及内部存在的裂纹、气孔、冷隔等缺陷方便的检出。

3 密封部件

掘进机受载复杂恶劣, 同时又有粉尘、酸性气体、水的严重侵蚀, 使得掘进机的机械传动系统和液压系统存在着渗漏、油液污染、元件腐蚀磨损等问题。目前, 掘进机使用的密封, 主要有O型密封圈、旋转轴唇型密封 (油封) 、浮动密封等。

3.1 机械传动的密封现状与趋势

挤压型密封特别是O型圈应用最为广泛, 其他如X型、T型、D型、方形、三角形等型式, 适合在不同场合下应用。改进的方向是使其密封性能稳定可靠, 提高其耐压能力, 降低摩擦力, 也可以和低摩擦的塑料如聚四氟乙烯、尼龙的滑环与支承环形成组合密封, 提高其耐压力及降低摩擦力。

旋转轴唇型密封品种繁多, 其密封唇最常用材料是丁腈橡胶, 同时油封常用材料还有聚丙酸酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶和聚四氟乙烯等。油封的泄漏, 主要是由于:尺寸公差不符标准使油封外缘与腔体配合的静态密封表面发生变形;工况条件苛刻引起油封密封刃口材料的龟裂;密封介质使橡胶溶胀, 降低橡胶的硬度, 使油封过早老化;润滑液污染使密封唇腐蚀和磨损等。掘进机工作中的各种影响因素及其相互作用, 都对油封的密封性能和寿命产生很大影响。针对掘进机使用工况, 开发并选用特种弹性体 (ACM/ECO/FKM/HNBR) 取代NBR等低性能耐油橡胶;对橡胶表面进行低摩擦化改性处理, 喷涂PTFE氟橡胶涂层或FEP氟化丙烯等制造低摩擦耐磨橡胶;通过纳米技术改性橡塑材料等, 提高橡塑材料的力学性能及一些特殊的能力。

浮动密封, 主要用于低速重载, 是紧凑型密封型式, 具有耐磨、磨损后自动补偿、工作可靠、结构简单等优点, 掘进机的截割悬臂、驱动装置、刮板机链轮组件、行走导向轮等都广泛使用。浮封环主要有镍铬合金铸铁、高铬钼合金、钨铬钴合金、镍基合金等, 适当增加铬、钼、镍等可有效提高合金的强度、耐磨性、耐腐蚀性, 但也增加了成本。对于多数材料, 浮封环需要整体淬火硬化或密封面采用感应淬火、氮化或等离子弧粉末喷焊、激光淬火等表面硬化处理, 相比整体淬火, 表面硬化处理可以使金属环变形量最小。

3.2 液压系统的密封现状与趋势

往复动唇形密封广泛地应用在液压系统的油缸中。其常见的型式有J型、L型、U型、V型与Y型等, 还有各种组合及复合密封, 如彭形、蕾形、多唇形密封等。高压状态要防止被挤出, 选用具有足够强度、硬度, 或是带有支承环的密封, 若高压、高速或高温往往使用复合组合式密封, 如霞板公司 (Shamban) 的“Turcon”滑环组合密封、卡尔·弗伦登堡公司和日本油封公司的“NCF”、“SIMKO”高效组合密封、道蒂公司的Balmaster、霍尔公司的Hallprone等, 其共同特点是有两个唇口与缸壁接触, 密封部位中间设有凹槽, 可以贮存介质, 改善润滑性, 唇损小, 密封可靠。目前, 多采用在密封唇部设有贮存润滑脂的槽或在唇部粘接有低摩擦塑料的结构以提高其寿命, 或采用尘刮板与密封件集成一体的结构。

在提高密封件性能的同时, 也应改善活塞杆的表面质量, 进一步增强掘进机油缸密封的可靠性。活塞杆表面喷涂陶瓷是一种先进的表面处理方式, 可以用来替代镀铬, 其使用寿命是普通镀铬活塞杆的5-6倍。陶瓷涂层技术能有机地把金属材料的强韧性、易加工性等和陶瓷材料的耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特性结合起来, 提高活塞杆的机械性能。

密封元件损坏的主要因素是工作液中的杂质, 在密封面间研磨, 使阀产生泄漏, 这是工作液分子挤入的结果。阀类元件中阀芯和阀套的材料选择除考虑气蚀和腐蚀外, 还要从摩擦学角度考虑摩擦副对偶件之间相互的减阻耐磨性等。目前, 摩擦副选材来看, 比较成功的摩擦副配对有:塑料一金属、金属一陶瓷、陶瓷一陶瓷、以及金属石墨材料和改性的聚四氟乙烯塑料等都具有良好的应用前景。

4 结论

本文通过对掘进机传动部件、结构部件和密封材料现状和应用失效的分析, 并结合新材料、新工艺、新技术的发展趋势, 应从耐磨保护的结构设计;复合材料、工程陶瓷等新材料的选取应用;先进热处理、表面复合等强化技术;无损探伤检测技术等入手, 改善关键部件及密封件的质量, 提高整机性能, 延长掘进机使用寿命。

摘要：掘进机是煤矿现代化生产的主要设备之一, 其性能的优劣, 直接关系着矿井能否实现高产高效快速掘进的关键。根据掘进机传动部件、结构部件、密封部件等关键部件材料在工程应用中的失效形式及应用现状, 研究其材料的性能, 并结合新材料、新工艺、新技术的发展趋势, 从耐磨设计、复合材料选用、先进热处理、表面复合强化技术等入手, 提高掘进机的整机可靠性。

关键词：掘进机,材料,失效,发展趋势,可靠性

参考文献

[1]赵进所, 赵越超.20CrNi2Mo钢重载齿轮应用的研究[J].金属热处理, 2008, 33 (7) :32-36.

[2]宋庭锋.矿用设备齿轮箱齿轮材料的选取[J].煤矿机械, 2011, 32 (7) :104-105.

[3]李文.浅谈煤矿机械传动齿轮损坏原因及改进方法[J].山西焦煤科技, 2009, 3:23-25.

[4]张汝春, 张文博.S200M型掘进机回转台铸造工艺探讨[J].煤矿机械, 2005, 37:64-66.

金属材料部件 篇8

1 盐雾腐蚀机理

盐雾环境对产品的腐蚀破坏作用, 主要是由于盐雾中含有各种盐分, 氯化钠等盐分的富集使得盐雾中含有大量的氯离子。氯离子很容易穿透金属的保护膜, 同时, 保护膜很容易吸附有一定水合能的氯离子, 使氯离子取代氧化物中氧而在吸附点上形成可溶性的氯化物, 破坏了金属的钝性, 加速了金属的腐蚀[2]。

2 空空导弹系统的防护改进措施

2.1 设计上的改进措施

为提高空空导弹系统的耐盐雾腐蚀的能力, 可采用绝缘、密封、镀层/增加厚度等设计。

2.1.1 绝缘

加施惰性材料制成垫层、套管、胶囊或涂料, 插入或涂覆于接触面, 使阴极和阳极之间的电子导电通路断开。这种方法适用于没有导电和传热要求的部位。

2.1.2 密封

选用含有缓蚀剂的密封材料并直接涂覆, 也可做成各种形状的密封绝缘垫片、垫圈等。

2.1.3 镀层/增加厚度

除可以用金属 (例如垫片) 进行过渡来减少电位差外, 还可以用金属镀层或适当增加金属厚度来提高抗腐蚀性能。例如, 可以在镀锌件、铝制件连接的阴极金属 (不锈钢、铜合金、钢铁零件等) 表面镀铬。

2.2 材料上的改进措施

材料的选取以满足型号的战术技术指标为前提, 同时要考虑材料的耐腐蚀性、强度、经济性等问题。表1列出了空空导弹系统常用材料的腐蚀速率。

除表1中提到的金属外, 钛是非常活泼金属, 由于其表面容易生成一层牢固附着的致密的氧化物保护膜, 因此钛合金具有优良耐蚀性。

所以, 选择零件材料时, 多选用铬含量较高的不锈钢、铝合金、钛合金等材料来代替其他金属材料, 以提高导弹的抗腐蚀性能。

2.3 涂覆上的改进措施

金属表面进行阳极化、化学氧化、钝化、磷化、涂漆等处理, 可以有效地防止盐雾腐蚀。

钢材在前处理工序中磷化, 能使金属表面形成一层具有腐蚀性的薄膜, 会增加其耐蚀性, 提高耐蚀强度。

不同金属制件涂底漆后进行组装, 即可使双金属间绝缘, 又极大地减少电极面积。在只有一种金属允许涂漆的情况下, 通常在阳极金属上涂漆。在两种金属都不允许涂漆的情况下, 如有可能应在接触边线附近涂漆, 使溶液支路电阻增加, 漆层的宽度不应小于10mm。由于电偶腐蚀过程中会产生碱性物质, 对漆层有破坏作用, 因此防电偶腐蚀用的漆层应是耐碱的。

2.4 提高层间附着力的改进措施

对于多层涂膜组成, 漆膜层间附着力的大小对划痕处是否起泡也很重要。因此, 应提高漆膜层间附着力, 例如在施涂前, 将底材表面的锈蚀、污物充分打磨并擦净, 然后施涂;若欲再施涂, 须将上道涂层适度打磨, 增加表面粗糙度, 就可以增加层间附着力, 阻止划痕处起泡。

3 盐雾试验方法

盐雾试验是一种通过创造人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。与天然环境相比, 氯化物的盐浓度是天然环境的几倍或几十倍, 大大提高了腐蚀速率, 缩短了得出结果的时间。

盐雾试验中将试验样件放置于盐雾箱中, 通过持续喷雾, 盐液膜不断沉降在试样表面上, 从而盐溶液中含氧量始终保持在接近饱和状态。经一定时间后观察试验样件的锈蚀、蔓延和起泡程度。

空空导弹系统依据GJB150.11-1986或者GJB150.11A-2009开展盐雾试验, 具体试验方法见表2、表3。

4 示例

某型空空导弹在做盐雾试验时, 出现多处螺钉锈蚀, 分析原因为表面光洁度低、镀层薄、喷漆层破坏。

经过第2章节分析, 采取改进措施为将上道涂层适度打磨, 提高表面光洁度;增加镀层厚度;重新喷涂底漆。进行验证试验, 锈蚀问题得到有效解决, 改进措施有效。

5 结论

盐雾试验是考核空空导弹系统抗盐雾腐蚀能力的重要手段, 是一种重要的实验室加速腐蚀环境试验, 只有通过科学的试验和先进的腐蚀防护方法, 才能更好地为装备选材、结构设计、工艺选择、产品运输存贮及使用和维护提供有效的数据, 提高空空导弹系统的抗腐蚀能力。

参考文献

[1]师昌绪.材料科学与工程手册:上券[M].北京:机械工业出版社, 2004:110-115.

金属材料部件 篇9

汽车筒状 (如储气筒等) 及管状零部件 (如挡泥板支架等) 是一类比较特殊的零部件, 这类零部件大多为焊接件, 存在焊缝结构。该类零部件在使用过程中经常发生锈蚀问题, 已经影响到汽车产品质量。下面重点针对筒状及管状金属焊接汽车零部件涂装工艺进行探讨。

1.1筒状焊接零部件

汽车筒状零部件以储气筒和尿素压力罐为代表。尿素压力罐是近几年新研发的载货车装置, 储气筒结构与尿素压力罐相似, 但结构稍复杂些, 两种零件的内、外表面都必须有涂层防护。储气筒使用过程中内表面因可能有水汽, 若出现锈蚀将阻塞气路, 因此造成的索赔问题时有发生。经调研和拆件进行对比分析, 国内几家商用车储气筒涂层都存在不同程度的锈蚀问题, 图1~图3分别为某汽车厂旧储气筒解剖后的锈蚀情况。

图1旧储气筒解剖后锈蚀情况 (粉末涂装)

图2储气筒焊缝处锈蚀 (电泳涂装)

图3双腔储气筒解剖后中隔板涂层锈蚀 (电泳涂装)

1.2管状焊接零部件

汽车管状焊接零部件以挡泥板支架为代表, 一般采用的工艺有粉末喷涂、电泳、自泳、喷漆和浸漆等。这类零部件的锈蚀主要为内腔锈蚀和焊缝处锈蚀 (图4和图5) 。

图4管内腔锈蚀

2涂装问题分析

2.1筒状焊接零部件

筒状焊接零部件的锈蚀部位主要是腔体、焊接部位、缝隙处和螺纹处。无论采用何种涂装工艺, 必须解决以上几个重点部位的锈蚀问题。

图5焊缝处锈蚀

2.1.1粉末喷涂工艺

采用粉末喷涂工艺时, 粉末通过喷枪喷入内腔, 筒状焊接零部件内部涂层的完整性是重点。 由于喷涂时无法观看到内部, 因此往往产生漏喷, 导致内部因无涂层保护而锈蚀。可见, 必须通过使用有效的喷涂工具并进行严格的质量控制来保证筒状结构件内腔涂层的完整性。另外, 关于筒状焊接零部件的螺纹处, 有的生产厂考虑到粉末涂层较厚, 因此未在该部位进行喷涂, 导致后期锈蚀 (图6) 。

图6 粉末涂装螺蚊处无防护层及后期锈蚀

2.1.2电泳或自泳

电泳或自泳时, 受筒状零件结构的影响及挂具设计等问题, 导致泳涂时产生气泡, 不能形成涂层, 所以造成锈蚀。有的零件焊缝在电泳前未做有效处理, 造成电泳涂层在该部位不完整, 也会发生锈蚀。对电泳或自泳而言, 焊缝涂层完整性是需要重视且可以解决的问题, 因此如何解决内腔排气问题仍是难点。

2.2管状焊接零部件

管状焊接零部件发生的锈蚀主要是内腔锈蚀和焊缝锈蚀。目前国内挡泥板支架等管状零部件采用粉末涂装较多, 由于不能喷涂到内部, 且端头塞子易脱落, 导致内腔裸露, 因此腔体内易发生锈蚀。采用电泳工艺时, 虽然有些管状零部件内部可以泳涂电泳漆, 但由于焊缝位置的涂层不完整, 或者有些件漆前有锈蚀, 所以即使采用电泳, 也会有锈蚀产生。

为保证筒状焊接零部件和管状焊接零部件焊缝部位涂层的完整性, 可以对焊缝进行漆前酸洗、 漆前抛丸或人工打磨 (耗时) 处理。

3目前几种常用涂装工艺的对比和分析

表1列出了筒状零部件及管状零部件目前常用的粉末涂装、电泳涂装及自泳涂装3种工艺的对比分析结果。

对于筒状零部件而言, 采用电泳涂装时, 如果需要增加人工辅助阳极等, 必然使电泳增加了人为干预因素, 影响机械化的自动运行与产品质量。采用自泳涂装时, 不需要增加人工辅助阳极, 线上酸洗可有效解决焊缝涂层不完整的问题, 确保了筒状零部件的防腐性能;但自泳挂具的设计非常重要, 不能一味依靠增加开工艺孔解决零部件的内腔涂层问题 (因为一般筒状零件要求密封性, 开工艺孔后还要再封堵) , 开工艺孔必然造成零件制造成本的增加, 必要时建议通过设计可翻转挂具或使挂具能够上、下窜动等方式解决。采用粉末涂装时, 必须严格进行内部喷涂管理与质量检查的有关规定, 避免内部漏喷。

对于管状零部件而言, 如果内部防腐要求不高, 且管端头有塞子封堵, 粉末涂装较为适合。若内部防腐要求高、端头无封堵, 电泳与自泳皆可。若零件存在焊缝或漆前有锈蚀且不适合抛丸而必须酸洗时, 在无耐候性要求的前提下, 可考虑自泳工艺, 或在电泳前增加酸洗工艺 (可单独设酸洗区) 。以上分析是基于管状零部件能按相应工艺进行正常烘干为前提。最新设计的挡泥板支架由于含有橡胶材料, 烘干温度尽量不超过100℃, 因此含橡胶的管状焊接件只能采用低温烘干方式, 可选择的工艺有喷漆、浸漆或低温烘干型自泳涂装。

4实例

4.1筒状零部件粉末涂装线

某厂某储气筒涂装线的涂装工艺为:分片进行前处理 (图7) →沥干→焊接成型 (加端盖) →打磨→再次进行前处理→水分烘干→内部喷涂→外部喷涂→烘干。其中前处理工艺流程为:预脱脂 →脱脂→水洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗。若工件有锈, 则先进行酸洗处理, 酸洗工艺为:酸洗→水洗→中和→水洗→水洗→防锈。

图7前处理装挂

该厂粉末喷枪枪嘴端头带有多孔结构, 可使粉末向多个方向飞散 (图8) 。喷涂时由于无法直接观察到内腔, 因此工人操作手法和喷涂后的检查非常重要。检查借助手电筒 (图9) 和内窥镜设备等 (图10) 。该厂为严控内部质量, 每件必检, 图11为现场解剖储气筒后的内部涂层情况。关于储气筒开口螺纹处的防护问题, 该厂的经验是当螺纹处有粉末时, 通过专用工具 (图12) 将表面多余粉末刮掉, 留下的粉末仍具有一定的防护功能, 解决了过厚涂层不能装配的问题。

4.2自泳涂装线

长春某厂自泳涂装线已投产两年多 (图13) , 目前涂装线应用状态良好、涂层性能稳定, 主要承担为一汽配套储气筒及微型车副车架等零部件的涂装任务。该线有漆前酸洗处理工序, 对焊缝进行有效处理后, 能够保证该部位涂层完整。但为了使储气筒适合自泳工艺, 将储气筒端头小孔改为大孔;将双腔储气筒中间的隔板设计为开孔结构。经过结构更改后, 内、外表面的涂层完全满足该零件的要求。表2为自泳线涂装后零件的检验数据。

图8粉枪端部结构

图9检查内腔用手电筒

图10检查内腔用内窥镜

图11现场随机解剖内部涂层 (完整)

图12清理螺蚊粉末工具

图13自泳涂装线

4.3电泳前的焊缝处理

针对焊缝部位电泳涂层防腐性差的问题, 长春已有两家电泳涂装线在生产线中增加了焊缝处理 (酸洗) 工序 (图14) , 其中一家采用前处理在线处理方式, 另一家采用在前处理前先行处理方式, 有效地解决了焊缝涂层存在的问题 (图15) 。

图14 涂装线加酸洗工序

图15 经酸洗过的焊缝部位电泳涂层状态(焊缝部位涂层完整)

5结论

总之, 筒状与管状焊接零件的共性问题是确保焊缝位置及内腔涂层的完整性, 选择何种涂装工艺, 需根据零件结构、涂装成本、涂装质量及当地环保法规要求等因素综合考虑。

摘要：介绍了几种典型的筒状及管状金属焊接汽车零部件涂装质量的现状和存在的问题, 并分析了影响涂装质量的主要因素;对筒状零部件及管状零部件目前常用的粉末涂装工艺、电泳涂装工艺及自泳涂装工艺进行了对比, 结合具体实例说明和归纳了解决上述涂装质量问题的措施和经验。

金属材料部件 篇10

1.1简述报废汽车的金属零件多种回收方案

将报废汽车进行回收、拆解后, 其中的部分金属零器件经过一系列测试处理后, 重新循环再利用安装到新汽车上, 目前主要有三种方法可以进行处理: (1) 将报废汽车的部分零器件通过回收清洁工作后进行专业检测评估, 经检验合格后直接将其作为新车组装的零器件, 被称为“再使用”。 (2) 经过多种技术和修复方式将报废汽车的金属零部件恢复到其标准的技术规格参数, 达到重新启用到新车组装应用的目的。被称为“再制造”。 (3) 将报废汽车的金属零件进行分解原材料回收, 将其变为该金属零件的原料材质, 对其进行重新加工制作成崭新的汽车零部件投入使用, 被称为“在循环”[1]。

报废汽车金属零件回收处理方案主要是为了达到降低能源消耗、较少污染物排放的目标, 此外还要多方考虑到报废汽车回收处理后金属零部件的稳定性和合理、正常的使用期限以及汽车零件回收企业合理的成本费用支出。

1.2评价对象界定标准

从报废汽车中经过特殊拆解工艺回收而来的零器件经过一系列的研究观察, 发现前期长时间的使用, 导致零件都是出现轻微磨损或严重损坏的现象。对于已经无法通过相关处理方案进行回收、修复的金属零部件, 其只能作为再循环的金属零件原材料进行分解再制造或是直接填埋处理。

对于运用多种特殊回收处理方法得到的报废汽车零器件来说, 由于是经过特殊方法修复后的元器件, 其功能已经不是最佳状态, 以无法满足过长时间的投产使用, 其表现在稳定性不佳、使用情况与正常零件效果也存在较大的差异性等, 对于这一部分金属零器件的功能需要通过进行科学、合理专业的测评后, 谨慎选择其回收处理方式, 确保企业的成本费用支出有保障。因此文章主要研究的方向就是采用特殊回收处理后将报废汽车的部分零器件回收循环再利用。

1.3 ANP模型的组建和方案评估指标分析

考虑到我国可持续发展战略的实施, 以及节能减排原则的推广, 可以把能源的消耗量、污染物的排放指数、以及技术风险系数和运营成本费用的支出数额作为目标控制的评测标准。根据上文的汽车回收处理方案及其所必须满足的条件进行分析, 其金属部件回收方案评估受到多个数据和指标的影响, 同时几个数据指标之间存在着密切的联系[2]。

因此, 由于各个指标间存在着相互影响的作用:其初次回收方案选择会受到处理成本支出、排放工艺、技术风险等多方面的制约, 其次因回收方案的选择、以及结合当下环境污染物排放的要求都会影响着节能降耗的最终效果。伴随着企业回收要求的相关法律文件的颁布和相关要求复杂化后, 使汽车回收企业不得不研发新型回收处理新技术, 也就是说汽车回收成本投入和技术风险成为制约回收、节能的主要因素之一。上述观点和欧盟国对报废汽车金属部件回收处理的部分研究成果相同。受到一部分北欧发达国家对于报废汽车元器件新型回收处理方法测评经验得到的启发:报废汽车零器件回收处理方法的评定和检测零器件的内部指标系数也有着极为紧密的关系, 首先, 第一类表现是零器件的制造成本受到其支出检测成本的影响, 而零器件检测成本也同样影响着其支出的制造成本, 两者之间存在着相互影响的关系, 即支出的成本指标之间存在着相互影响的关系。第二类表现是产品的寿命和制造技术适应性受到检测技术适应性的影响;产品的使用周期和质量会直接影响到选择评测、修复的技术方案, 即技术风险系数指标之间存在着交互影响的关系。

2方案评估主要内容和设计分析

指标设计方案:选择主要的控制目标指标系数4个, 主要控制目标指标下分支子指标系数14个。

指标度量:每个控制目标指标与其14个子指标对于报废汽车金属零件回收的处理方案的评估影响效果完全不同, 分别以1-9相对的数字表示两个指标的相对重要性占比。

3结果分析与结论探讨

3.1分析结果

从相关的分析数据得出, 节能与排放指标的最大值是0.0651、0, 0552, 对实现总体目标的备选方案影响较大, 其循环利用过程中产生的能源消耗量和污染物指数对节能减排的最终效果有着至关主要的影响。

3.2结论分析

在报废汽车金属零部件回收过程中面临多种回收方案选择时, 因综合考虑多层次控制指标, 经分析数据得出, “再制造”回收是最佳的节能减排绿色循环利用方案, 对于报废汽车零器件来说, 再制造处理方式可以避免轻微磨损带来的汽车零件寿命再度受损;可以修复风蚀、刮痕、擦痕等外观瑕疵, 由此可见, 再制造方案在报废汽车金属零件的回收处理中占有绝对的优势。

4结论

科学合理的选择以节能减排为最终目的得报废汽车零件回收循环利用方法, 对于突破有限汽车能源的限制和保护我国自然环境不受破坏都有着极其重要的意义。选择科学回收汽车零器件处理方案除了能达到节能减排目的以外, 还能确保回收投入使用的产品稳定性同时延长器件正常使用的寿命周期, 此外, 对于回收汽车零件的成本支出进行合理化控制, 适应其市场的发展与竞争。

根据上文的结果分析, 从社会可持续发展策略及节能减排的总体目标考虑, 兼顾回收企业的经营利润和激烈的使用竞争, “再制造”是汽车金属零部件回收处理方案中最具有市场竞争优势的回收处理方案。

参考文献

[1]张红, 王道平.节能减排驱动下的汽车金属零部件回收处理方案评估[J].系统工程, 2014 (04) :37-44.