專(zhuān)利名稱(chēng)：一種蒙乃爾合金材料泵軸加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于泵軸加工工藝領(lǐng)域，具體涉及一種蒙乃爾合金材料泵軸加工方法。
背景技術(shù)：
蒙乃爾合金(NCU28-2. 5-1. 5)具有較好的耐蝕、耐高溫性能，被廣泛用于制造耐熱、耐蝕的設(shè)備和部件，例如泵軸。但該合金一般采用熱處理退火，因此硬度較低，而通常設(shè)計(jì)的泵軸則要求安放軸瓦部位的硬度要達(dá)到HV450 500，為此需采取局部表面處理，使之硬度增加，提高耐磨性和抗咬性。目前，一般對(duì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼采取表面淬火、表面鍍硬鉻等方法增加硬度，但由于蒙乃爾合金較軟，硬度低，基于該材料的特殊性，上述表面淬火、表面鍍鉻的方法不能使用，這給加工帶來(lái)一定難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適于蒙乃爾合金材料泵軸的加工方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種蒙乃爾合金材料泵軸加工方法，具體包括以下步驟A、泵軸在下料時(shí)要加長(zhǎng)留有做拉伸試驗(yàn)和化學(xué)成份試樣用料；B、熱處理退火后，粗車(chē)外圓見(jiàn)光#，隨后進(jìn)行超聲波探傷；C、半精車(chē)后留出余量，并進(jìn)行第一次熱處理去應(yīng)力；D、精車(chē)后在泵軸兩端各打一帶螺紋的C型中心孔，然后在泵軸兩端安裝由中碳鋼或合金鋼調(diào)質(zhì)制成的堵頭，該堵頭前端設(shè)有與泵軸端部的C型中心孔螺紋適配的螺柱，堵頭中間是60°的錐體，錐體經(jīng)螺柱螺紋旋緊后與C型中心孔的60°錐面貼合，與泵軸形成牢固的一體，堵頭的外圓柱面加工有兩個(gè)能夠通過(guò)扳手旋緊堵的平面，堵頭的后端還開(kāi)設(shè)有B型中心孔；E、以泵軸兩端堵頭的B型中心孔為加工基準(zhǔn)設(shè)于磨床頂尖上，進(jìn)行磨削；F、在泵軸的安放軸瓦部位采用高能等離子噴鍍316L奧氏體不銹鋼，噴鍍后進(jìn)行第二次熱處理去應(yīng)力；G、去應(yīng)力處理后進(jìn)行精磨。在粗車(chē)時(shí)，粗車(chē)深度范圍為I 2mm，以避免切削力過(guò)大頂彎工件。在磨削工序中，還需要滿(mǎn)足以下條件選擇具有較大氣孔的砂輪，大氣孔砂輪的具體組織號(hào)為9 10，且修砂輪的金剛石要鋒利，砂輪鈍后及時(shí)進(jìn)行修整；采用至少一個(gè)中心孔托架以增加系統(tǒng)剛性；冷卻液要充足，對(duì)泵軸進(jìn)行充分的冷卻；切削深度為粗磨0. 01 0. 02，精磨0. 005 0. 01 ;工件旋轉(zhuǎn)速度40 50轉(zhuǎn)/分，以減少切削力；隨時(shí)用百分表打泵軸的外圓跳動(dòng)，以控制跳動(dòng)量，若跳動(dòng)量較大可采用漸進(jìn)法加以控制。在所述的第一次熱處理去應(yīng)力之前，先在泵軸上加工焊接臺(tái)，并采用焊接吊環(huán)方式，進(jìn)行第一次熱處理去應(yīng)力。在所述的第二次熱處理去應(yīng)力之前，先在泵軸右端加工出M60X2_6h的螺紋，利用此螺紋進(jìn)行安裝吊具和螺母，以進(jìn)行第二次熱處理去應(yīng)力。采用上述技術(shù)方案，該蒙乃爾合金材料泵軸加工方法通過(guò)先拉伸試驗(yàn)和化學(xué)成份試樣，然后進(jìn)行粗車(chē)、精車(chē)、噴鍍安放軸瓦部位、兩次去應(yīng)力、粗磨及精磨等步驟，在磨削前還在泵軸兩端開(kāi)孔，安裝由中碳鋼或合金鋼調(diào)質(zhì)制成的堵頭，以避免與磨床頂尖發(fā)生咬合現(xiàn)象。采用本發(fā)明能夠針對(duì)蒙乃爾合金材料較軟，硬度低的特點(diǎn)，加工出符合要求的該材料泵軸。



下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明圖I為本發(fā)明蒙乃爾合金材料泵軸的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明加工方法的流程框圖；圖3為本發(fā)明的C型中心孔的剖視圖；圖4為本發(fā)明的堵頭的結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖4的右視圖。
具體實(shí)施例方式如圖I-圖2所示，本發(fā)明的蒙乃爾合金材料泵軸加工方法，具體包括以下步驟A、泵軸I在下料時(shí)要加長(zhǎng)留有做拉伸試驗(yàn)和化學(xué)成份試樣用料。B、由于泵軸圖樣要求做無(wú)損探傷，因此在熱處理退火后，粗車(chē)外圓見(jiàn)光￥，隨后進(jìn)行超聲波探傷，在粗車(chē)時(shí)，粗車(chē)深度范圍為I 2mm，以避免切削力過(guò)大頂彎工件。C、在理化試驗(yàn)報(bào)告合格后，半精車(chē)后留出余量，并進(jìn)行第一次熱處理去應(yīng)力；在第一次熱處理去應(yīng)力之前，還需要先在泵軸上加工焊接臺(tái)，并采用焊接吊環(huán)方式，進(jìn)行第一次熱處理去應(yīng)力。D、特別要注意的是泵軸的磨削基準(zhǔn)中心孔的問(wèn)題，由于蒙乃爾材料硬度較低，若以現(xiàn)有方式用泵軸自身的中心孔作為最終加工基準(zhǔn)的話，易與磨床頂尖發(fā)生咬合現(xiàn)象，因?yàn)槟ゴ岔敿獾挠捕容^硬，并大多數(shù)頂尖頭部是鑲硬質(zhì)合金的，從而會(huì)造成磨削加工無(wú)法正常進(jìn)行，往往使泵軸的中心孔發(fā)生變形，失去原有的精度，致使磨削出的泵軸精度達(dá)不到要求。結(jié)合圖3、4、5所示，因此，在精車(chē)后在泵軸I兩端各打一帶螺紋的C型中心孔2，然后在泵軸I兩端安裝由中碳鋼或合金鋼調(diào)質(zhì)制成的堵頭3，該堵頭3前端設(shè)有與泵軸I端部的C型中心孔2螺紋適配的螺柱31，堵頭3中間是60°的錐體32，錐體32經(jīng)螺柱31螺紋旋緊后與C型中心孔2的60°錐面21貼合，與泵軸I形成牢固的一體，堵頭3的外圓柱面加工有兩個(gè)能夠通過(guò)扳手旋緊堵的平面33，堵頭3的后端還開(kāi)設(shè)有B型中心孔34 ;由于此堵頭3為中碳鋼或合金鋼調(diào)質(zhì)制成，硬度較高，比較耐磨，完全可防止與磨床頂尖咬死現(xiàn)象。通過(guò)上述平面可用扳手輕松旋緊堵頭3，使用時(shí)擦凈B型中心孔34和堵頭3。B型中心孔34的打孔方式為，將堵頭3直接用扳手扳緊于泵軸I上，然后在車(chē)床上采用夾一頭，架一頭找正加工的方法，來(lái)打堵頭的B型中心孔34，兩端堵頭3的B型中心孔34加工方法相同。E、以泵軸I兩端堵頭3的B型中心孔34為加工基準(zhǔn)，并設(shè)于磨床上使得頂尖設(shè)于B型中心孔34內(nèi)，然后進(jìn)行磨削。F、在泵軸I的安放軸瓦部位(在圖I中的A部)采用高能等離子噴鍍316L奧氏體不銹鋼(該316L是一種美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的奧氏體不銹鋼，相當(dāng)于我國(guó)00Crl7Nil4Mo2，其它材料也可噴鍍，但硬度太高很難加工，通過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)，采用316L噴鍍?yōu)樽罴?，噴鍍后進(jìn)行第二次熱處理去應(yīng)力，在所述的第二次熱處理去應(yīng)力之前，先在泵軸I右端加工出M60X2-6h的螺紋，利用此螺紋進(jìn)行安裝吊具和螺母，以進(jìn)行第二次熱處理去應(yīng)力。在噴鍍后安排再一次去應(yīng)力是為了防止噴鍍后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力影響以后的加工和使用，因?yàn)閲婂冇幸欢ǖ臒崃?，能夠產(chǎn)生殘余應(yīng)力，所以要再次去應(yīng)力，達(dá)到盡量去除殘余應(yīng)力的目的；G、去應(yīng)力處理后進(jìn)行半精磨、精磨外圓以及倒角等。 當(dāng)然，在磨削工序中，還需要滿(mǎn)足以下條件選擇具有較大氣孔的砂輪，大氣孔砂輪的具體組織號(hào)為9 10，且修砂輪的金剛石要鋒利，砂輪鈍后及時(shí)進(jìn)行修整；采用至少一個(gè)中心孔托架4以增加系統(tǒng)剛性；冷卻液要充足，對(duì)泵軸進(jìn)行充分的冷卻；切削深度為粗磨0. 01 0. 02，精磨0. 005 0. 01 ;工件旋轉(zhuǎn)速度40 50轉(zhuǎn)/分，以減少切削力；隨時(shí)用百分表打泵軸的外圓跳動(dòng)，以控制跳動(dòng)量，若跳動(dòng)量較大可采用漸進(jìn)法予以解決；(漸進(jìn)法即以中心孔為圓心磨削外圓，中心孔的精度(圓度、同軸度)反應(yīng)到外圓的關(guān)系是小于I : I ;以外圓為基準(zhǔn)修整中心孔理論也是一樣的。因此我們根據(jù)此理論多次修整中心孔直到達(dá)到要求為止)。另外，為保證加工精度，所有加工的部位均應(yīng)采用粗、精加工分開(kāi)的原則。綜上所述，采用本發(fā)明的加工方法能夠充分考慮到蒙乃爾合金材料本身較軟，硬度低的加工難點(diǎn)，采取以上工藝措施和采用適宜的磨削工藝，可加工出完全符合圖樣要求的蒙乃爾合金材料的泵軸。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專(zhuān)利，不能理解為是對(duì)本專(zhuān)利保護(hù)范圍的限制，只要是根據(jù)本專(zhuān)利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專(zhuān)利保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種蒙乃爾合金材料泵軸加工方法，其特征在于， 具體包括以下步驟 A、泵軸在下料時(shí)要加長(zhǎng)留有做拉伸試驗(yàn)和化學(xué)成份試樣用料； B、熱處理退火后，粗車(chē)外圓見(jiàn)光隨后進(jìn)行超聲波探傷； C、半精車(chē)后留出余量，并進(jìn)行第一次熱處理去應(yīng)力； D、精車(chē)后在泵軸兩端各打一帶螺紋的C型中心孔，然后在泵軸兩端安裝由中碳鋼或合金鋼調(diào)質(zhì)制成的堵頭，該堵頭前端設(shè)有與泵軸端部的C型中心孔螺紋適配的螺柱，堵頭中間是60°的錐體，錐體經(jīng)螺柱螺紋旋緊后與C型中心孔的60°錐面貼合，與泵軸形成牢固的一體，堵頭的外圓柱面加工有兩個(gè)能夠通過(guò)扳手旋緊堵的平面，堵頭的后端還開(kāi)設(shè)有B型中心孔；E、以泵軸兩端堵頭的B型中心孔為加工基準(zhǔn)設(shè)于磨床頂尖上，進(jìn)行磨削； F、在泵軸的安放軸瓦部位采用高能等離子噴鍍316L奧氏體不銹鋼，噴鍍后進(jìn)行第二次熱處理去應(yīng)力； G、去應(yīng)力處理后進(jìn)行精磨。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蒙乃爾合金材料泵軸加工方法，其特征在于 在粗車(chē)時(shí)，粗車(chē)深度范圍為I 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蒙乃爾合金材料泵軸加工方法，其特征在于， 在磨削工序中，還需要滿(mǎn)足以下條件 選擇具有較大氣孔的砂輪，大氣孔砂輪的具體組織號(hào)為9 10，且砂輪的金剛石要鋒利，砂輪鈍后及時(shí)進(jìn)行修整； 采用至少一個(gè)中心孔托架以增加系統(tǒng)剛性； 冷卻液要充足，對(duì)泵軸進(jìn)行充分的冷卻； 切削深度為粗磨0. 01 0. 02，精磨0. 005 0. 01 ;工件旋轉(zhuǎn)速度40 50轉(zhuǎn)/分，以減少切削力； 隨時(shí)用百分表打泵軸的外圓跳動(dòng)，以控制跳動(dòng)量，若跳動(dòng)量較大可采用漸進(jìn)法予以解決。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蒙乃爾合金材料泵軸加工方法，其特征在于， 在所述的第一次熱處理去應(yīng)力之前，先在泵軸上加工焊接臺(tái)，并采用焊接吊環(huán)方式，進(jìn)行第一次熱處理去應(yīng)力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蒙乃爾合金材料泵軸加工方法，其特征在于， 在所述的第二次熱處理去應(yīng)力之前，先在泵軸右端加工出M60X2-6h的螺紋，利用此 螺紋進(jìn)行安裝吊具和螺母，以進(jìn)行第二次熱處理去應(yīng)力。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種蒙乃爾合金材料泵軸加工方法，通過(guò)先拉伸試驗(yàn)和化學(xué)成份試樣，然后進(jìn)行粗車(chē)、精車(chē)、噴鍍安放軸瓦部位、兩次去應(yīng)力、粗磨及精磨等步驟，在磨削前還在泵軸兩端開(kāi)孔，安裝由中碳鋼或合金鋼調(diào)質(zhì)制成的堵頭，以避免與磨床頂尖發(fā)生咬合現(xiàn)象。采用本發(fā)明能夠針對(duì)蒙乃爾合金材料較軟，硬度低的特點(diǎn)，加工出符合要求的該材料泵軸。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102728995SQ20111008112
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者吳寶球, 宋兆穎, 李卜進(jìn), 李小林, 樊英, 趙東聯(lián) 申請(qǐng)人:上海偉爾泵業(yè)有限公司