閥塊孔口加工出現鱗片狀刀痕分析

沈　敏

(三一重工股份有限公司路機事業部，湖南 長沙410100)

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閥塊孔口加工出現鱗片狀刀痕分析

沈敏

(三一重工股份有限公司路機事業部，湖南 長沙410100)

普通閥塊加工過程中，發現一批閥塊孔口出現鱗片狀刀痕。通過現場調查分析，初步判斷為閥塊毛坯材料問題造成的。通過進一步的采樣試驗和檢測，確認為毛坯材料分層造成材料硬度波動，導致加工過程中振刀，從而出現鱗片狀刀痕。通過更換合格的毛坯材料，問題得以解決。

閥塊；鱗片狀刀痕；鋼材；熱處理

1　問題緣起

閥塊作為一類典型的液壓元器件，在工程機械等行業有著廣泛的應用。公司在前期加工普通低壓閥塊的過程中,采用Q345B鋼板數割下料作為閥塊毛坯，出現一批閥塊孔口呈鱗片狀刀痕。該現象發生概率雖然較低，但是影響嚴重。由于閥塊孔口往往是密封面，這種鱗片狀刀痕將導致密封不嚴而造成漏油。

經現場檢討，問題大多集中在加工某型閥塊的某復合孔時，接近孔口的臺階面和錐面有明顯的鱗片狀刀痕(見圖1)。閥塊加工路線為：數割-銑-粗磨-刨-數控加工-精磨-鉗-鍍，問題出現在數控工序。

2　初步驗證

經核實，加工參數合理，刀具為新領刀具，也未見磨損或異常。經進一步調查發現，該閥塊毛坯為2013年上半年采用鋼板B-120/Q345B下的毛坯料。而采用同樣的加工中心、刀具、程序、加工參數；操作者加工其他毛坯料(如B-80/Q345B)的閥塊的同型復合孔加工時未發現此種現象。

綜上，初步懷疑為該批毛坯材料有異常。為進一步驗證，我們進行了如下試驗：請兄弟單位下了4件料(同樣采用鋼板B-120/Q345B下料)，由同樣的加工中心、刀具、程序、加工參數、操作者，加工同一零件,結果4件產品該復合孔位置均未發現上述不良情況(見圖2)。

3　深入分析

為進一步查找原因，我們對問題閥塊的同批毛坯采樣，進行了化學成分分析、金相分析和硬度檢測。

3.1化學成分分析

從毛坯一角取樣20 mm×20 mm×20 mm立方體，磨平六面后，送試驗檢測中心進行化學成分分析。

化驗結果見表1。從化驗結果看，樣品符合國家標準《GB/T 1591-2008 低合金高強度結構鋼》關于Q345B化學成分的規定。

表1　檢測中心的化學成分分析結果　%

3.2金相分析

從毛坯上沿板厚方向切片取樣，送試驗檢測中心進行金相分析，結果顯示材料沿板厚方向存在較明顯的分層、偏析(金相)(見圖3)。

3.3硬度檢測

將毛坯磨六面見光，注意對各面做好標記：上表面、下表面為鋼板120 mm厚度方向的兩個面，亦即鋼板軋制時的上下表面；左右側面、正反面為火焰切割的切割斷面(見圖4)。

對6個面適當遠離邊緣的位置各取5個點檢測硬度，顯示上下表面硬度明顯高于四周的4個面的硬度(見圖5)。

通過上述檢測結果，確認該批毛坯有異常：材料牌號正確，但是材料存在分層和偏析，硬度分層明顯：上下表層硬度高于中間層硬度。

4　結語

綜合上述加工試驗和毛坯樣品分析，找出了該批閥塊孔口鱗片狀刀痕的原因：該批閥塊的毛坯材料存在分層和偏析，上下表層硬度偏高，導致加工孔口臺階面和錐面時出現振刀，從而產生類似鱗片狀刀痕。

將問題毛坯標記封存并更換合格毛坯后，加工出來的閥塊正常，該問題已得到了解決。

[1]國家質量技術監督局.GB/T 17505-1998 鋼及鋼產品交貨一般技術要求[S].北京：中國標準出版社，1999.

[2]中國鋼鐵工業協會.GB/T 1591-2008 低合金高強度結構鋼[S].北京：中國標準出版社，2009.

(編輯孫德茂)

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Analyzing scale-like marks on valve block

SHEN Min

(Road Machine Division,Sany Heavy Industry Co., Ltd., Changsha 410100, CHN)

During manufacturing common valve blocks, find a batch of valve block that with poor scale-like marks on the orifice. Through field investigation and analysis, caused by valve block blank material problems by a preliminary judge. By further sampling test and the detection and confirmation for the stratification causing the blank material hardness fluctuation, resulting tools’ vibration in process, which appears poor scaly marks. By replacing qualified blank material, problems has being solved.

valve block; scale-like marks; steels; heat treatment

TG142.1

B

沈敏，男，1982年生，工程師，工藝所長，研究方向為機械制造工藝及裝備，已發表論文1篇。

2015-09-24)

160123