從材質(zhì)到成型,偏孔軸軸承座鍛件如何實(shí)現(xiàn)超長服役?
在礦山機(jī)械、冶金設(shè)備、重型機(jī)床等重載且高頻率運(yùn)轉(zhuǎn)的場景中,偏孔軸軸承座鍛件作為支撐軸系運(yùn)轉(zhuǎn)的核心部件,其服役壽命直接關(guān)系到整套設(shè)備的運(yùn)行效率與維護(hù)成本。一旦鍛件過早出現(xiàn)磨損、變形或開裂,不僅會導(dǎo)致設(shè)備停機(jī),還會增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。山西永鑫生重工股份有限公司深耕重型鍛件領(lǐng)域多年,從材質(zhì)甄選到成型工藝,構(gòu)建了一套完整的品質(zhì)管控體系,讓偏孔軸軸承座鍛件實(shí)現(xiàn)超長服役,為工業(yè)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供堅實(shí)保障。
偏孔軸軸承座鍛件需長期承受徑向重載、沖擊載荷及摩擦作用,材質(zhì)的性能直接決定其鍛件服役上限。山西永鑫生重工摒棄 “一刀切” 的材質(zhì)選用模式,根據(jù)不同設(shè)備的工況需求,精準(zhǔn)選擇高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼:針對常規(guī)重載場景,選用 35CrMo 鋼,其含鉻量 0.80%-1.10%、鉬含量 0.15%-0.25%,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,抗拉強(qiáng)度可達(dá) 930MPa 以上,具備優(yōu)異的抗疲勞性能與韌性;面對更嚴(yán)苛的超重載、強(qiáng)沖擊工況,則選用 42CrMo 鋼,該材質(zhì)在 35CrMo 鋼的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升了合金元素含量,抗拉強(qiáng)度突破 1080MPa,沖擊功(-20℃)超過 60J,能有效抵御極端工況下的應(yīng)力損傷。

同時,企業(yè)對原材料的品質(zhì)把控極為嚴(yán)格。每一批鋼材入廠前,都會通過光譜分析儀檢測成分,確保鉻、鉬等關(guān)鍵合金元素含量精準(zhǔn)達(dá)標(biāo);借助金相顯微鏡觀察鋼材的顯微組織,剔除存在偏析、夾雜等缺陷的原料;還會抽樣進(jìn)行力學(xué)性能測試,驗(yàn)證抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等指標(biāo),從源頭杜絕因材質(zhì)問題導(dǎo)致的服役壽命縮短。
鍛造工藝是影響偏孔軸軸承座鍛件內(nèi)部質(zhì)量與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵,直接關(guān)系到其長期服役能力。山西永鑫生重工采用 “胎模鍛 + 多道次鍛打” 的工藝模式,依托15000噸數(shù)控液壓機(jī),根據(jù)軸鍛件的結(jié)構(gòu)尺寸定制專用模具,通過模具的約束作用,使鍛件金屬流線沿受力方向連續(xù)分布,避免傳統(tǒng)自由鍛工藝中金屬流線紊亂的問題,大幅提升鍛件的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與抗變形能力。
在鍛打過程中,企業(yè)引入智能溫控系統(tǒng),將鍛造溫度精準(zhǔn)控制在 1050℃-1150℃。這一溫度區(qū)間既能保證鋼材具備良好的塑性,便于鍛造成型,又能避免因溫度過高導(dǎo)致晶粒粗大,影響鍛件力學(xué)性能。同時,通過 3-4 道次的逐步鍛打,逐步消除鋼坯內(nèi)部的疏松、氣孔等缺陷,使鍛件內(nèi)部組織更致密,抗疲勞性能提升 25% 以上,為超長服役奠定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

偏孔軸軸承座鍛件的核心特征是 “偏孔”,孔位精度與表面質(zhì)量直接影響其與軸、軸承的配合精度,配合間隙過大或過小都會加速磨損,縮短服役壽命。山西永鑫生重工在成型環(huán)節(jié)建立了嚴(yán)格的精度管控標(biāo)準(zhǔn):鍛造成型階段,采用定制化定位工裝,將偏孔的中心距誤差初步控制在 0.5mm 以內(nèi);鍛后精加工階段,啟用五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床,對偏孔及軸承安裝面進(jìn)行精密加工,通過 “粗鏜 - 半精鏜 - 精鏜 - 珩磨” 的分步加工流程,將偏孔的圓度誤差控制在 0.005mm 以內(nèi),表面粗糙度降至 Ra0.8 以下,確保與軸承外圈的貼合度達(dá)到 95% 以上,減少運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的摩擦磨損。
此外,企業(yè)還會對鍛件的關(guān)鍵配合面進(jìn)行表面強(qiáng)化處理,通過滾壓工藝在表面形成一層冷作硬化層,硬度提升 15%-20%,進(jìn)一步增強(qiáng)表面耐磨性,避免因長期摩擦導(dǎo)致配合面磨損超標(biāo),延長鍛件的服役周期。

為確保每一件偏孔軸軸承座鍛件都能實(shí)現(xiàn)超長服役,山西永鑫生重工建立了全流程質(zhì)量檢測體系。鍛件成型后,通過超聲波探傷對內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行全面檢測,確保無裂紋、疏松等影響強(qiáng)度的缺陷;熱處理后,抽樣進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)檢,驗(yàn)證硬度、抗拉強(qiáng)度、沖擊功等指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求;成品階段,用三坐標(biāo)測量儀對關(guān)鍵尺寸進(jìn)行全檢,確保每一項(xiàng)精度指標(biāo)都符合標(biāo)準(zhǔn)。
同時,企業(yè)還會對成品鍛件進(jìn)行模擬工況測試,將其安裝在與實(shí)際應(yīng)用場景一致的測試平臺上,施加額定載荷連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 500 小時,實(shí)時監(jiān)測鍛件的溫度、振動及變形量,只有所有測試數(shù)據(jù)均達(dá)標(biāo),才能出廠交付。
憑借從材質(zhì)到成型的全鏈條品質(zhì)管控,山西永鑫生重工生產(chǎn)的偏孔軸軸承座鍛件已成功配套于多家重型機(jī)械企業(yè),客戶反饋顯示,其鍛件的平均服役壽命較行業(yè)同類產(chǎn)品延長 60% 以上,設(shè)備因軸承座問題導(dǎo)致的停機(jī)次數(shù)減少 70%,充分證明了其在實(shí)現(xiàn)鍛件超長服役方面的扎實(shí)實(shí)力。
