一种挖掘机斗杆u型板压型模表面热处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种挖掘机斗杆U型板压型模表面热处理方法，本发明通过激光淬火获得压型模的上、下模表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。本发明通过常规热处理方式加上激光淬火显著增强压型模的上、下模了压型模的使用寿命。本发明工艺流程可操作性强，性价比高，可显著提高挖掘机斗杆压型模的上下模表面硬度和抗磨损性，进而可提高压型模的使用寿命与冷冲效果。
【专利说明】一种挖掘机斗杆U型板压型模表面热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种挖掘机斗杆U型板压型模表面热处理方法。
【背景技术】
[0002]随着现代社会经济建设的快速发展，挖掘机使用的普及率越来越高。它从过去的河道疏通、矿产开采，到今天的大型基础设施建设，已经成为当今世界各国经济建设及发展中不可或缺的工程机械之一，从而大力地促进了挖掘机制造领域的快速发展。目前在挖掘机制造过程中，挖掘机斗杆的U型板通过压型模具来实现折弯成型，这种折弯方式较普通或数控折弯的生产效率和精度高许多，所以现今许多挖掘机制造厂家大多采用斗杆压型模，通过冷冲的方式达到加工U型板的目的，但是压型模经过长时间的反复的冷冲，致使压型模的上模和下模表面发生变形。在这种情况下冷冲成型的U型板，无论是U型板的冷冲精度，还是U型板外观上都是不合格的，因此需要对压型模的上下模表面进行热处理，目前主要采用常规热处理来提高压型模上模和下模表面的硬度和抗磨损性，但经过实践证明常规热处理的效果并不显著。随着金属表面热处理技术的发展，需要寻求能更加有效的热处理工艺措施来提高压型模上模和下模表面的硬度和抗磨损性能，从而大幅度提高挖掘机斗杆U型板压型模使用寿命和冷冲效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种挖掘机斗杆U型板压型模表面热处理工艺，从而有效解决了现有技术中存在的问题。
[0004]一种挖掘机斗杆U型板压型模表面热处理方法，热处理步骤如下:
[0005]Al、退火:完全退火，加热至温度Ac3以上20_30°C，保温100±20分钟，砂中冷却至平衡，以细化晶粒，得到接近平衡的`组织，提高性能；去应力退火，加热至500°C -600°C，随炉冷却；
[0006]A2、正火:加热至温度Ac2以上40_60°C，保温时间10_12小时，空气中冷却；
[0007]A3、淬火:加热至温度Ac1以上30°C _50°C，保温时间24小时，水中冷却；
[0008]A4、回火:加热温度至200°C，保温时间12小时，空中冷却至室温；
[0009]A5、调质处理:加热至温度Ac1以上50°C -70°C，保温12小时，再淬火，加热至温度Ac1以上30°C _50°C，再低温回火，加热温度400°C -700°C ；
[0010]A6、人工时效处理:加热至温度80°C -200°c，保温24小时，空气中冷却；
[0011]A7、激光淬火:硬化层的硬度范围在497HV~685HV之间，空气中冷却至室温。
[0012]所述的方法，所述Ac3温度为780°C。
[0013]所述的方法，所述Ac2为700°C。
[0014]所述的方法，所述AClS 727°C。
[0015]所述的方法，所述激光淬火的【具体实施方式】:在进行激光淬火之前，用碳素墨汁对压型模的上下模表面预处理；将压型模的上下模放入丙酮溶液里，在超声清洗机中清洗干净，然后在压型模的上下模表面涂抹一层碳素墨汁，以提高材料对激光的吸收率；利用DL-HL-T10000B型高功率横流CO2激光器，以激光功率为2200W，扫描速度为20mm / s，光斑直径为2mm为该工艺的实施参数。
[0016] 本发明的有益效果是:
[0017]1.本发明通过激光淬火获得压型模的上、下模表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。
[0018]2.本发明通过常规热处理方式加上激光淬火显著增强压型模的上、下模了压型模的使用寿命。
[0019]3.本发明工艺流程可操作性强，性价比高，可显著提高挖掘机斗杆压型模的上下模表面硬度和抗磨损性，进而可提高压型模的使用寿命与冷冲效果。
【具体实施方式】
[0020]以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0021]一种挖掘机斗杆U型板压型模表面热处理工艺，其特征在于它的工艺步骤如下:
[0022]1、退火:采用亚共析钢，完全退火，加热至温度Ac3(780°C )以上20_30°C，保温100±20分钟，砂中冷却至平衡，以细化晶粒，得到接近平衡的组织，提高金属韧性性能；去应力退火，加热至500°C _600°C，随炉冷却，不引起内部组织的变化。
[0023]2、正火:加热至温度Ac2(700°C )以上40_60°C，保温时间10-12小时，空气中冷却，使钢的组织正常化、均匀化，减少铁元素的含量，细化并增多珠光体，从而提高压型模的上下模的强度、硬度和韧性。
[0024]3、淬火:加热至温度Ac3(780°C )以上30°C _50°C，保温时间24小时，水中冷却，提高压型模的上下模的硬度和耐磨性，冷却的水温度为24°C，有利于压型模的上下模表面淬硬和避免表面产生严重的变形，测定表面马氏体和非马氏体的区域，得到淬透层深度为
0.2mm-0.5mm的狭长平面,压型模的上下模表面淬火较好。
[0025]4、回火:低温回火，加热温度至200°C，保温时间12小时，空中冷却至室温，提高压型模的上下模表面耐磨性、韧性、塑性和硬度，回火后的硬度为25HRB30HRB。
[0026]5、调质处理:加热至温度Ac1 (727°C )以上50°C -70 V，保温12小时，再淬火，加热至温度Ac1以上30°C _50°C，再低温回火，加热温度400°C _700°C。
[0027]6、人工时效处理:加热至温度80°C-200°C，保温24小时，空气中冷却，主要是去压型模的上下模表面的残余应力。
[0028]7、激光淬火:硬化层的硬度范围在497HV~685HV之间，通过韦氏硬度计测量选取韦氏硬度为679HV (相当于洛氏硬度59HRB)，不但使得压型模的上下模表面硬度达到最佳硬度，而且激光淬火使压型模的上下表面硬度是前5个步骤表面热处理硬度的2倍。通过激光淬火，压型模的上下模表面硬化层的深度为0.65mm。激光淬火的【具体实施方式】:在进行激光淬火之前，用碳素墨汁(加入适量石墨粉混合均匀)对压型模的上下模表面预处理(黑化处理)。将压型模的上下模放入丙酮溶液里，在超声清洗机中清洗干净，然后在压型模的上下模表面涂抹一层碳素墨汁，以提高材料对激光的吸收率。利用DL-HL-T10000B型高功率横流CO2激光器，以激光功率为2200W，扫描速度为20_ / S，光斑直径为2_为该工艺的实施参数。[0029]目的是提闻压型I旲的上下I旲的抗疲劳性、减少表面的变形，进一步提闻表面良好的韧性以及表面的强度和耐磨性。
[0030]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种挖掘机斗杆U型板压型模表面热处理方法，其特征在于，热处理步骤如下: Al、退火:完全退火，加热至温度Ac3以上20-30°C，保温100±20分钟，砂中冷却至平衡，以细化晶粒，得到接近平衡的组织，提高性能；去应力退火，加热至500°C -600°C，随炉冷却； A2、正火:加热至温度Ac2以上40-60°C，保温时间10-12小时，空气中冷却； A3、淬火:加热至温度Ac1以上30°C _50°C，保温时间24小时，水中冷却； A4、回火:加热温度至200°C，保温时间12小时，空中冷却至室温； A5、调质处理:加热至温度Ac1以上50°C -70°C，保温12小时，再淬火，加热至温度Ac1以上30°C _50°C，再低温回火，加热温度400°C -700°C ； A6、人工时效处理:加热至温度80°C _200°C，保温24小时，空气中冷却； A7、激光淬火:硬化层的硬度范围在497HV~685HV之间，空气中冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Ac3温度为780°C。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Ac2为700°C。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Ac1为727°C。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光淬火的【具体实施方式】:在进行激光淬火之前，用碳素墨汁对压型模的上下模表面预处理；将压型模的上下模放入丙酮溶液里，在超声清洗机中清洗干净，然后在压型模的上下模表面涂抹一层碳素墨汁，以提高材料对激光的吸收率；利用DL-HL-T10000B型高功率横流0)2激光器，以激光功率为2200W，扫描速度为20_ / S，光斑直径为2_为`该工艺的实施参数。
【文档编号】C21D1/74GK103555900SQ201310521081
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】黄晓鹏, 万芳新, 杨传家, 吴劲锋, 杨卉 申请人:甘肃农业大学