一種應用于懸索橋的調(diào)質(zhì)索夾制造方法，包括：1）澆鑄帶有試棒的索夾坯料；將索夾坯料在去應力退火后，進行正火和回火處理，粗加工；2）將索夾坯料表面進行打磨、檢驗處理；3）對試棒進行化學成分檢測，制定熱處理工藝；4）在索夾坯料的主纜孔內(nèi)固定支撐體；5）將索夾坯料軸向豎直擺放在調(diào)質(zhì)處理爐內(nèi)，使索夾坯料不與其它任何零件重疊、接觸；6）對索夾坯料進行淬火熱處理，溫度為890～910℃，時間為3h，用淬火油冷卻；對索夾坯料進行高溫回火熱處理，溫度為640～660℃，時間為4h，用空氣冷卻；7）將試棒取下，對試棒進行力學性能檢驗；將檢驗合格的試棒所對應索夾坯料進行探傷檢測及精加工處理，直至成品。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及懸索橋的構(gòu)件，具體是。
技術(shù)介紹
在懸索橋的結(jié)構(gòu)中，索夾是主纜和吊索之間的連接件，用作將橋面的靜載及動載傳遞給主纜，是重要的受力構(gòu)件，其可靠與否直接關(guān)系到整個橋梁的安全。目前，懸索橋的索夾普遍采用低碳合金鋼鑄造而成，其成型的熱處理工藝為正火+回火處理，以此消除鑄造成型的索夾坯料內(nèi)部應力，降低材料硬度，該索夾的受力強度與其壁厚值及成型材料的強度檔次成正比。然而，近年來懸索橋的設計、建設朝著大跨度邁進，這就要求應用于懸索橋的索夾受力強度也要隨之提高，以確保懸索橋的安全。為了提高索夾的受力強度，常規(guī)的做法是，增加索夾的壁厚、并選用高強度等級的成型材料，該方法雖能起到一定的提高受力強度作用，但其也存在嚴重的缺陷不足:1.結(jié)構(gòu)臃腫，不僅不利于搬移、運輸，而且在懸索橋上的安裝操作麻煩，在主纜上的鎖緊可靠性差；2.無論是增加壁厚、還是選用高強度等級的成型材料，都勢必使索夾的制造成本大幅增加，進而導致懸索橋的建設成本高昂；3.—味的增加索夾壁厚，會使熱處理工藝無法有效消除索夾坯料的內(nèi)部應力，進而導致索夾坯料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不夠均勻，產(chǎn)生疏松，在應用過程中易變形、開裂，帶來極大的安全隱患。為了使工件具有良好的綜合機械性能，現(xiàn)有技術(shù)中公開了對工件進行淬火+高溫回火的調(diào)質(zhì)處理工藝，通過調(diào)質(zhì)處理工藝能夠有效消除工件的內(nèi)部應力，取得預期的力學性能。但是，應用于懸索橋的索夾在鑄造成型時要求其具有良好的流動性和可焊性，基于此特性，索夾一般是采用低碳合金鋼成型的，而低碳合金鋼的含碳量低，在熱處理手冊中被歸納于滲碳鋼或碳氮共滲鋼，其熱處理參數(shù)與滲碳處理工藝息息相關(guān)，若對其進行調(diào)質(zhì)處理，則很難找到合適的調(diào)質(zhì)處理相關(guān)參數(shù)，因而，成型材質(zhì)的選擇制約了調(diào)質(zhì)處理工藝在懸索橋索夾上的應用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于:針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過反復探索、試驗，將調(diào)質(zhì)處理工藝可靠、有效的應用在低碳合金鋼的加工成型上，進而提供，通過該方法獲得綜合機械性能良好、安全可靠性高的高強度索夾。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是，，該方法包括以下工藝流程: 1).采用模具將低碳合金鋼澆鑄成帶有試棒的索夾坯料；將澆鑄成型的索夾坯料在去應力退火后，進行正火和回火處理，并進行粗加工； 2).將步驟I)粗加工得到的索夾坯料表面進行打磨、檢驗處理，消除索夾坯料的表面缺陷；3).對步驟2)得到的索夾坯料所攜帶的試棒進行化學成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果制定對應的熱處理工藝； 4).在索夾坯料的主纜孔內(nèi)固定支撐體，防止索夾坯料在熱處理工藝中變形； 5).將步驟4)的索夾坯料軸向豎直擺放在調(diào)質(zhì)處理爐內(nèi)，使索夾坯料不與其它任何零件重疊、接觸； 6).啟動調(diào)質(zhì)處理爐，對爐內(nèi)的索夾坯料進行淬火熱處理，加熱溫度為890 910°C，加熱時間為3h，淬火冷卻介質(zhì)采用淬火油；待淬火熱處理完成后，啟動調(diào)質(zhì)處理爐，對爐內(nèi)的索夾坯料進行高溫回火熱處理，加熱溫度為640 660°C，加熱時間為4h，高溫回火冷卻介質(zhì)采用空氣； 7).將步驟6)調(diào)質(zhì)處理得到的索夾坯料所攜帶的試棒取下，對試棒進行力學性能檢驗；將檢驗合格的試棒所對應的索夾坯料進行探傷檢測及精加工處理，直至成品。步驟I)中的試棒截面厚度大于索夾坯料截面的最大厚度。步驟I)中的試棒布置在索夾坯料澆道以外的位置上。優(yōu)選的，所述試棒的布置位置靠近索夾坯料的螺栓孔。步驟4)的支撐體截面為多邊形結(jié)構(gòu)，支撐體以內(nèi)接于圓的方式固定在索夾坯料的主纜孔內(nèi)。所述支撐體的各角點焊固定在索夾坯料上。優(yōu)選的，所述支撐體為實心或空心結(jié)構(gòu)；所述支撐體的截面呈五邊形、六邊形、七邊形、八邊形或九邊形形狀。步驟3)的化學成分檢測是采用直讀光譜儀完成的。步驟7)的索夾坯料在進行探傷檢測之前將表面氧化皮去除干凈。本專利技術(shù)的有益效果是:上述方法可靠、有效的將調(diào)質(zhì)處理工藝應用在低碳合金鋼成型的索夾上，該方法不僅操作簡單，而且成品的索夾內(nèi)部組織晶粒細化、結(jié)構(gòu)均勻，使內(nèi)部應力被有效消除，得到綜合機械性能良好的索夾；該方法通過調(diào)質(zhì)處理工藝對索夾的力學性能進行可靠提升，索夾的壁厚能夠合理確定，杜絕了傳統(tǒng)以增厚、提高成型材料強度檔次來提升受力強度的方法所存在的缺陷，制成的索夾具有制造成本低、力學性能優(yōu)異、受力強度高、安全可靠等特點，進而確保懸索橋的安全。附圖說明圖1是索夾坯料在調(diào)質(zhì)處理前的一種支撐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是支撐好的索夾坯料在調(diào)質(zhì)處理爐內(nèi)的一種擺放示意圖。圖3是調(diào)質(zhì)處理的洋火熱處理流程圖。圖4是調(diào)質(zhì)處理的高溫回火熱處理流程圖。具體實施例方式本專利技術(shù)包括以下順序的工藝流程: 0.設計索夾的成型模具，該索夾成型模具攜帶有試棒成型的子模具，試棒成型的子模具必須要遠離索夾成型模具上的澆道位置，因而試棒成型的子模具處在索夾成型模具的螺栓孔位置附近，而且要求試棒成型子模具的模腔內(nèi)徑大于索夾成型模具的最大模腔寬度；采用前述模具將ZG20Mn的低碳合金鋼澆鑄成帶有試棒的索夾坯料，成型的索夾坯料軸向長度為lm，最薄壁處(通常為主纜孔的孔壁)的厚度為0.015m，成型索夾坯料上的試棒處在索夾坯料的螺栓孔位置附近(參見圖1，試棒II)，且試棒的截面厚度大于索夾坯料截面的最大厚度；將澆鑄成型的索夾坯料在去應力退火后，進行常規(guī)的正火和回火處理，以細化組織內(nèi)部的晶粒，得到均勻的組織結(jié)構(gòu)，并對索夾坯料進行粗加工，使索夾坯料的加工面光潔度達Ra6.3 ； 2).將步驟I)粗加工得到的索夾坯料非加工表面進行打磨處理，光潔度達RalOO，并對索夾坯料的表面進行檢驗，所有表面按GB/T9444《鑄鋼件磁粉檢測》I級標準執(zhí)行，加工面按GB/T7233.1《一般用途鑄鋼件超聲波探傷》I級標準執(zhí)行，消除索夾坯料的表面缺陷，嚴格控制調(diào)質(zhì)處理前的鑄造質(zhì)量，減少內(nèi)部及外部缺陷； 3).由于C、Mn等合金元素對調(diào)質(zhì)處理后的力學性能有直接影響，需要對步驟2)得到的索夾坯料進行化學成分檢測，鑒于該檢測會損傷索夾坯料的本體，因而對索夾坯料所攜帶的試棒進行化學成分檢測，該試棒由于是與索夾坯料為一體結(jié)構(gòu)，且它的直徑大于索夾坯料截面的最大厚度，所以試棒的化學成分足以代表索夾坯料的化學成分，試棒的化學成分檢測是采用直讀光譜儀完成的，檢測結(jié)果參見表I ; 表I索夾坯料所攜帶的試棒化學成分檢測結(jié)果成分 Cft) Mn'^) Si ( ) I Pa)Xi 1%) 標準詹 O- 16 0.22 1.0-L 3 0.6 0.S | 癡0.03 成.0.03.名0.4 sgiig 0.21 I 1.1 0.71 I 0.01.8 0.007 0.32 透過表I可以清楚看出，索夾坯料所攜帶試棒的各化學成分實際值均在標準值的范圍內(nèi)，根據(jù)該檢測結(jié)果制定對應的熱處理工藝； 4).為了防止索夾坯料在熱處理工藝中發(fā)生不規(guī)則的變形，需在索夾坯料的主纜孔內(nèi)固定支撐體(參見圖1，支撐體I )，該支撐體為空心結(jié)構(gòu)，截面呈六邊形形狀，支撐體的各角在索夾坯料上點焊，支撐體以內(nèi)接于圓的方式固定在索夾坯料的主纜孔內(nèi)； 5).將步驟4)的索夾坯料軸向豎直擺放在調(diào)質(zhì)處理爐內(nèi)(參見圖2)，使索夾坯料不與其它任何零件重疊、接觸，確保索夾坯料的絕大部分面能與空氣接觸，進而使各個面所受溫度能達到調(diào)質(zhì)處理工藝的要求； 6).啟動調(diào)質(zhì)處理爐，對爐內(nèi)的索夾坯料進行淬火本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種應用于懸索橋的調(diào)質(zhì)索夾制造方法，該方法包括以下工藝流程：1）.?采用模具將低碳合金鋼澆鑄成帶有試棒的索夾坯料；將澆鑄成型的索夾坯料在去應力退火后，進行正火和回火處理，并進行粗加工；2）.?將步驟1）粗加工得到的索夾坯料表面進行打磨、檢驗處理，消除索夾坯料的表面缺陷；3）.?對步驟2）得到的索夾坯料所攜帶的試棒進行化學成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果制定對應的熱處理工藝；4）.?在索夾坯料的主纜孔內(nèi)固定支撐體，防止索夾坯料在熱處理工藝中變形；5）.?將步驟4）的索夾坯料軸向豎直擺放在調(diào)質(zhì)處理爐內(nèi)，使索夾坯料不與其它任何零件重疊、接觸；6）.?啟動調(diào)質(zhì)處理爐，對爐內(nèi)的索夾坯料進行淬火熱處理，加熱溫度為890～910℃，加熱時間為3h，淬火冷卻介質(zhì)采用淬火油；待淬火熱處理完成后，啟動調(diào)質(zhì)處理爐，對爐內(nèi)的索夾坯料進行高溫回火熱處理，加熱溫度為640～660℃，加熱時間為4h，高溫回火冷卻介質(zhì)采用空氣；7）.?將步驟6）調(diào)質(zhì)處理得到的索夾坯料所攜帶的試棒取下，對試棒進行力學性能檢驗；將檢驗合格的試棒所對應的索夾坯料進行探傷檢測及精加工處理，直至成品。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐明，趙鵬賢，陳遠林，劉昌華，譚智宸，阮明友，
申請(專利權(quán))人：四川天元機械工程股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51
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