一、重載運輸車輛履帶扭力軸容易變形的原因
軍工履帶車輛是軍用戰(zhàn)車和軍事工程機械的重要重載運輸車輛,除要求承受較重載荷外,還必須適應(yīng)碎石路、砂石路、泥濘沼澤地路面和盤山路等惡劣路況行駛要求,技術(shù)質(zhì)量要求較高。扭力軸是履帶車輛上的關(guān)鍵彈性零件,服役中承受拉伸、壓縮、沖擊a扭矩、剪切和疲勞應(yīng)力等復(fù)雜應(yīng)力的綜合作用,工作條件惡劣。扭力軸材質(zhì)為55S12MnMo鋼,熱處理工藝為860°C淬火(油冷)+4300C 回火,原工藝在熱處理后加熱至3800°C 熱校直;扭力軸尺寸為44mm ×2060mm,技術(shù)要求在距軸兩端≤400mm處彎曲度誤差≤0.60mm,軸中間位彎曲度誤差≤1.0mm; 該工件熱處理后變形彎曲度誤差通常達5 - 14mm,有的工件變形彎曲度誤差達20 -24mm,傳統(tǒng)工藝是采用380°C 熱校直,使工件變形符合技術(shù)要求規(guī)定。但是,采用熱校直疵病大,主要是生產(chǎn)率低下,勞動強度大,給生產(chǎn)連線造成很大困難。為此,在分析研究扭力軸變形缺陷的基礎(chǔ)上,試驗采用冷校直工藝校正工件彎曲變形,取得了良好效果。
扭力軸冷校直試驗和萬里行車考核試驗結(jié)果如下:
1)經(jīng)冷校直反復(fù)壓彎試驗和超負荷冷壓彎曲試驗后,進行熱酸是
2)扭力軸采用冷、熱校直其彎曲變形后,受壓點因承受高應(yīng)力作用出現(xiàn)壓傷現(xiàn)象,熱校直工件缺陷更甚;但工件留有0. 5 - 1. Smm 的磨削量,可消除壓傷損傷缺陷影響
3)扭力軸經(jīng)靜、動態(tài)應(yīng)力矩一應(yīng)變扭轉(zhuǎn)試驗可以看出,經(jīng)冷、熱校直的工件,采用去應(yīng)力退火工藝處理,測試工藝曲線相似。
4)對于熱處理后彎曲變形量較大的工件,采用冷校直成負彎曲狀態(tài),有利于后續(xù)磨削加工處理。
5)按技術(shù)條件要求,扭力軸設(shè)計壽命為9000km行車,萬里行駛試驗實際行走10258km,考核實驗扭力軸性能通過技術(shù)鑒定。這證實扭力軸零件采用實際冷校直法完全滿足設(shè)計技術(shù)要求,扭力軸質(zhì)量優(yōu)良,萬里行駛運行良好。
二、履帶張緊大彈簧早期斷裂是有哪些原因造成的?
履帶瞅系大彈黃早期衂襲矢效分析及工藝改進q60mm的60Mn鋼制造。使用中發(fā)生彈簧早期斷裂失效事故,嚴重影響軍工生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)金相檢驗觀察,斷裂彈簪紐紉洳閉吒體+少量馬氏體+斷續(xù)網(wǎng)狀鐵素體。,紅近相位驗觀蔡,斷裂彈簧組織為貝氏體+少量馬氏體+斷續(xù)網(wǎng)狀鈥糸評。斷特征明顯。分析工件斷裂的原因如下:
1)工件材料存在顯微溝狀缺陷,實際上是微觀裂紋源,在外力作用下,應(yīng)力集中大于工件抗剪強度時,裂紋源向金屬內(nèi)部晶體擴展;但由于張緊大彈簧組織脆性大,缺陷嚴重,未等裂紋擴展便發(fā)生脆斷。
2)工件材料存在非金屬夾雜物,夾雜物相當于天然缺口,在外力下產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致工件斷裂失效破壞。
3)檢查發(fā)現(xiàn)工件組織過熱,晶粒粗大,鐵素體沿晶分布,晶界強度低,脆性大。這是工件在外力作用下產(chǎn)生脆斷的重要原因。
4)產(chǎn)品設(shè)計存在缺欠。一方面設(shè)計纏繞比太小,為3.3,纏繞比小使彈簧」大;另一方面是設(shè)計硬度偏高,通常彈簧纏繞比為4 -25,硬度為44 -48-I-RC。 纏繞比減少時硬度宜相應(yīng)降低,該彈簧合適硬度值宜選取42 -45HRC,可彌補纏繞比較低的不足。根據(jù)工件斷裂失效分析原因;
可采取以下改進工藝措施:
1)進行正火處理。目的是改善組織中粗大網(wǎng)狀鐵素體,重新使工件獲得均勻的組織,為工件淬火作好組織準備。
2) 改進淬火方式。采用8400C x 120min 油淬,工件加熱時平放裝爐,在保護氣氛中加熱,防止工件變形和氧化脫碳,淬火后硬度≥52HRC。
3) 改變回火處理。工藝為(420 -430)°C x 180min,水冷,回火后硬度值為42~45HRC。
采用改進工藝措施生產(chǎn)的張緊大彈簧性能達到技術(shù)要求,回火后硬度為42 -44HRC,,質(zhì)量穩(wěn)定,沒再發(fā)生斷裂失效現(xiàn)象。兵工械是國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)工業(yè),是國家安全的鋼鐵屏障。兵工器械零件主要包括:槍械、火炮、坦克、裝甲車、運輸車輛、通信和信息技術(shù)設(shè)備零件,以及國防工程機械、設(shè)備零件等。 兵工器械零件失效的主要形式有:斷裂、變形、磨損、腐蝕和疲勞等。常見熱處理缺陷主要有:裂紋、畸變、腐蝕、硬度低或不均、力學(xué)性能不合格、組織不合格等。兵工器械零件大多采用高合金鋼材料或特殊材料,并經(jīng)多工序復(fù)雜加工處理,大多采用高合金鋼材料或特殊材料,并經(jīng)多工序處理(包括表面處理)技術(shù)的發(fā)展,并且應(yīng)用日益廣泛,技術(shù)經(jīng)濟效益顯著。
|