一种提高浮动油封机械性能的加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种提高浮动油封机械性能的加工工艺，所述浮动油封具有厚度小于5mm的机加工薄壁，所述加工工艺包括如下步骤：钢水冶炼、砂型浇铸、抛丸处理、调质处理、毛坯检验、机械加工、成品检验和包装入库，所述钢水冶炼过程中，在容量为250～300kg的冶炼炉中加入以下组分，Cr：65kg，Mo：8.0～8.3kg，Ni：2.3～2.5kg，Mn：2kg，Si：0.9kg，铌粉：0.9kg，C：2.1kg，Cu：1.3kg，废钢：120～130kg，生铁：30kg，回炉料：10kg，增碳剂：5kg；冶炼完成后熔炼炉中用于浇注的钢水各组成成分的重量百分比为：Cr15～18％、Mo2.0～4.0％、Ni1.0～2.0％、Mn0.5～1.0％、Si1.1～1.6％、Nb1.1～1.8％、C3.2～3.6％、S＜0.1％、P＜0.1％、Cu＜0.5％，其余为Fe及不可避免杂质。

【技术实现步骤摘要】
一种提高浮动油封机械性能的加工工艺
本专利技术涉及一种行走机械用浮动油封，尤其是一种提高浮动油封机械性能的加工工艺。
技术介绍
浮动油封是一种特殊形式的非接触式机械密封，是为适应恶劣的工作环境而发展起来的一种紧凑型的机械密封方式，它具有抗污染能力强，耐磨，耐冲击，工作可靠，端面磨损自动补偿，结构简单等优点。目前浮动油封被广泛应用于工程机械、煤矿机械、建筑机械、石油机械和航空船舶等领域，其中在工程机械产品上应用最为普遍，包括在各种输送机、砂处理设备、煤矿设备、混凝土设备等上均有应用。 浮动油封的密封原理是:两个浮封环靠O形密封圈受轴向压缩后的变形，产生对浮封环密封端面的压紧力，随着密封端面的均匀磨损，这种由O形密封圈储存的弹性能量逐步释放，从而起到轴向补偿作用。因此，浮动油封的使用对浮封环端面及O形密封圈的耐磨性、耐热性、耐油性、密封性要求极高。按照现有工艺配方生产的浮动油封有较多气孔，并且在生产的高温环境下，钢氧化严重，制成的浮动油封脆性强，作为加工面的薄壁容易断裂，耐磨性能差，密封性能不佳，使用寿命普遍低于4500小时，而且在高强度作业条件下使用还易损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种提高浮动油封机械性能和使用寿命的加工工艺，满足机械密封行业需求。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决:一种提高浮动油封机械性能的加工工艺，所述浮动油封具有厚度小于5mm的机加工薄壁，所述加工工艺包括如下步骤:钢水冶炼、砂型浇铸、抛丸处理、调质处理、毛坯检验、机械加工、成品检验和包装入库，所述钢水冶炼过程中，在容量为250~300kg的冶炼炉中加入以下组分，Cr:65kg，Mo:8.0 ~8.3 kg, N1:2.3 ~2.5kg, Mn:2kg，S1:0.9 kg,铌粉:0.9kg, C:2.lkg, Cu:1.3kg，废钢:120~130kg，生铁:30kg,回炉料:10kg，增碳剂:5kg ;冶炼完成后熔炼炉中用于浇注的钢水各组成成分的重量百分比为:Cr 15~18%、Mo 2.0~4.0%、Ni 1.0~2.0%、Μη 0.5 ~1.0%、Si 1.1 ~1.6%、Nb 1.1 ~1.8%、C 3.2 ~3.6%、S < 0.1%,P< 0.l%,Cu < 0.5%，其余为Fe及不可避免杂质。所述浮动油封的机加工薄壁的外侧面为工作面，所述工作面依次经车削加工、低温回火处理、研磨加工而成，工作面的粗糙度Ra≤0.1 μ m，密封面的平面度F≤0.1mm。所述工作面的金相组织中针状回火马氏体的面积不少于65%，工作面的硬度HRC为62~72。所述成品检验包括尺寸检测、机械性能检测、密封性能检测和动态寿命检测。所述机械性能检测包括抗拉强度检测、硬度检测和抗冲击性能检测。所述尺寸检测包括工作面粗糙度检测、工作面平面度检测和工作面外径圆度检测。所述毛坯检验包括表面质量缺陷检测和内部探伤检测。本专利技术的配方中，铁是基本元素，铬起到的是提高本专利技术的一种浮动油封的抗腐蚀性能的作用。加入钥提高浮动油封的强度和耐磨性能。镍起到促进奥氏体形成的作用。硅元素、锰元素可以提高浮动油封的淬透性。铌起到的是提高浮动油封的耐久性，减少蠕变和裂纹的作用，同时使浮动油封的高温强度增加，加工性能改善，同时钢中掺铌能提高钢在高温时的抗氧化性，改善钢的焊接性能，另外铌还有吸收残余气体的功能，在炼钢时，可以吸收使浮动油封产生气孔的气体，使得生产出来的浮动油封无孔眼，无气泡。磷元素和硫元素都是有害杂质元素，这些元素对本专利技术浮动油封的性能是有害的，因此应该尽量少。碳元素可以促进奥氏体的形成，但是碳元素的加入，将降低浮动油封的塑性，对于加工硼酸再循环泵的泵体是不利的，因此其含量必须严格控制。加入铜进一步加强了浮动油封的强度。通过本专利技术的配方及工艺，生产出来的浮动油封工作面硬度增大，耐磨性增强、使用寿命延长。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细描述: 实施例1 一种提高浮动油封机械性能的加工工艺，所述浮动油封具有厚度小于5mm的机加工薄壁，所述加工工艺包括如下步骤:钢水冶炼、砂型浇铸、抛丸处理、调质处理、毛坯检验、机械加工、成品检验和包装入库，所述钢水冶炼过程中，在各量为300kg的冶炼炉中加入以下组分，Cr:65kg, Mo:8.lkg, N1:2.4kg，Mn:2kg，S1:0.9 kg,铌粉:0.9kg，C:2.lkg, Cu:1.3kg，废钢:125kg,生铁:30kg,回炉料:10kg，增碳剂:5kg ;冶炼完成后熔炼炉中用于浇注的钢水各组成成分的重量百分比为:Cr 16.5%, Mo 3.2%、Ni 1.3%、Mn0.63%,Si 1.5%,Nb 1.35%,C 3.3%,S 0.05%,P 0.05%,Cu 0.35%，其余为 Fe 及不可避免杂质。由于在炼炉配方中加入了铌粉，在高温时大大减少了浮动油封表面被氧化，增大了浮动油封表面的硬度、耐磨性、抗冲击性，从而保证浮动油封的密封性能。所述浮动油封的机加工薄壁的外侧面为工作面，所述工作面依次经车削加工、低温回火处理、研磨加工而成，工作面的粗糙度Ra=0.02 μ m,密封面的平面度F=0.002mm。所述工作面的金相组织中针状回火马氏体的面积不少于65%，工作面的硬度HRC为 64.2。所述成品检验包括尺寸检测、机械性能检测、密封性能检测和动态寿命检测。其中密封性能检测的技术要求为:将密封环安装于试验台架上，内腔通入足量机油，设定固定转速为250r/min，让其连续运转IOmin,试验过程中以及试验后，密封环密封位置不应有渗漏，而实际检测结果达到要求，密封环密封位置没有渗漏。动态寿命检测的技术要求为:将密封环安装于试验台架上，试验前采用打油枪将机油注入密封环内腔，试验台转速> 250r/min，在连续24小时的运转过程中，密封环密封位置不应有渗漏。试验后，密封环密封面不应出现划痕、粗糙、裂纹、缺损等影响密封的缺陷，实际检测结果达到要求。所述机械性能检测包括抗拉强度检测、硬度检测和抗冲击性能检测。所述硬度检测中，对浮动油封硬度的要求为62?72。而实际检测为64.2，符合要求。所述尺寸检测包括工作面粗糙度检测、工作面平面度检测和工作面外径圆度检测。所述粗糙度检测中，对工作表面粗糙度的要求为小于0.ιμπι，而实际检测结果为0.02，符合要求。所述平面度检测中，对工作面平面度的要求为小于0.1mm，而实际检测结果为0.002mm，符合要求。所述工作面外径圆度检测中，对工作面外径圆度的要求为小于0.5mm,而检测结果为0.06mm,符合要求。所述毛坯检验包括表面质量缺陷检测和内部探伤检测。根据现有技术生产的浮动油封废品率为20%左右。而本专利技术中，由于在炼炉配方中加入了铌粉，在高温时大大减少了浮动油封表面被氧化，增大了浮动油封表面的硬度、耐磨性、抗冲击性，同时防止生产的浮动油封中夹渣夹气，从而保证浮动油封的密封性能。对同一批的1000件取样100件进行检测，废品率为5%左右。由此可见，本专利技术的配方及工艺大大提高了浮动油封的质量。实施例2 —种提高浮动油封机械性能的加工工艺，所述浮动油封具有厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高浮动油封机械性能的加工工艺，所述浮动油封具有厚度小于5mm的机加工薄壁，所述加工工艺包括如下步骤：钢水冶炼、砂型浇铸、抛丸处理、调质处理、毛坯检验、机械加工、成品检验和包装入库；其特征在于：所述钢水冶炼过程中，在容量为250～300kg的冶炼炉中加入以下组分，Cr：65kg，?Mo：8.0～8.3?kg，?Ni：2.3～2.5kg，?Mn：2kg，?Si：0.9?kg，?铌粉：0.9kg，?C：2.1kg，Cu：1.3kg，废钢：120～130kg，生铁：30kg，回炉料：10kg，增碳剂：5kg；冶炼完成后熔炼炉中用于浇注的钢水各组成成分的重量百分比为：Cr?15～18％、Mo?2.0～4.0％?、Ni?1.0～2.0％、Mn?0.5～1.0％、Si?1.1～1.6％、Nb?1.1～1.8％、C?3.2～3.6％、S?＜0.1％、P＜0.1％、Cu＜0.5％，其余为Fe及不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种提高浮动油封机械性能的加工工艺，所述浮动油封具有厚度小于5mm的机加工薄壁，所述加工工艺包括如下步骤:钢水冶炼、砂型浇铸、抛丸处理、调质处理、毛坯检验、机械加工、成品检验和包装入库；其特征在于:所述钢水冶炼过程中，在容量为250~300kg的冶炼炉中加入以下组分，Cr:65kg, Mo:8.0 ~8.3 kg, N1:2.3 ~2.5kg，Mn:2kg，Si:0.9kg,铌粉:0.9kg，C:2.lkg，Cu:1.3kg，废钢:120 ~130kg，生铁:30kg，回炉料:10kg，增碳剂:5kg ;冶炼完成后熔炼炉中用于浇注的钢水各组成成分的重量百分比为:Cr 15~18%, Mo 2.0 ~4.0%、Ni 1.0 ~2.0%、Mn 0.5 ~1.0%、Si 1.1 ~1.6%、Nb 1.1 ~1.8%,C 3.2 ~3.6%、S < 0.1%、P < 0.l%、Cu < 0.5%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林小卫，
申请(专利权)人：浙江广力工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：