彎管機輥軸表面硬化處理機理及磨損性能研究.pdf

1、在建筑、火電安裝、倉庫、碼頭等施工現(xiàn)場，彎管機被廣泛使用。在彎管過程中輥軸和模頭(彎胎)表面不能有過分的損傷，否則將影響管道的使用性能。輥軸和模頭的磨損主要是與鋼管之間的滑動摩擦引起的，而引起磨損的主要因素是彎管壓力、輥軸和模頭與工件之間的硬度差、輥軸和模頭與工件之間的摩擦系數(shù)等。輥軸和模頭表面的磨損直接影響彎管質(zhì)量和加工成本。 本文針對彎管機輥軸及模頭嚴重磨損的實際問題，采用激光技術和等離子弧淬火技術對輥軸及模頭材料40Cr合

2、金鋼表面進行了高能量密度表面改性試驗研究，并論述了激光各工藝參數(shù)(激光功率、掃描速度和光斑尺寸等)對其相變組織、深度和硬度的影響。用不同處理方式的40Cr合金鋼與鋼管常用材料冷軋Q235鋼組成摩擦副，在干摩擦和油潤滑狀態(tài)下進行了磨損試驗研究。通過干摩擦和油潤滑狀態(tài)下的磨損試驗研究，比較了兩種高能量密度表面改性處理的材料性能，為輥軸及模頭的合理使用及加工提供了依據(jù)。本文研究的成果主要有： (1)采用CO<,2>激光器和等離子弧淬火

3、對40Cr鋼進行表面相變硬化試驗。研究結(jié)果表明，40Cr表面產(chǎn)生硬化的機理主要是材料表面瞬間產(chǎn)生高溫，冷卻速度快，表面金相組織由原來的珠光體轉(zhuǎn)變成馬氏體。 (2)對40Cr進行激光硬化和等離子弧淬火后，與冷軋Q235鋼配副進行了干摩擦和潤滑油潤滑磨損試驗研究。通過干摩擦與油潤滑條件下的平均磨損速率對比可以看到，在油潤滑條件下，激光處理40Cr耐磨性可以提高約23倍。等離子加工40Cr耐磨性可以提高約13倍。加入潤滑油后，大大減少