[发明专利]冷等静压机的工作缸缸口焊接工艺

说明书

技术领域

本发明属于超高压设备技术领域，具体地说，涉及一种冷等静压机的工作缸缸口焊接工艺。

背景技术

冷等静压机是上世纪七、八十年代从国外引进的超高压设备，主要用于实验室及极少数试验厂家，八十年代末期，随着上海宝钢为主导的钢铁业连铸机的不断上马，连铸水平的不断提高，对连铸耐材需求量急剧上升；近几年随着陶瓷、粉末冶金、石墨产品的高质量要求及国产化，冷等静压机需求量急剧上升。

冷等静压机是用粉末压制高质量制品的先进设备，主要用于制品的半成品成型、零件烧结前的成型和毛坯的预成型等，其基本原理是帕斯卡定律，即加在密闭容器内的液体压强，能够按照它原来的大小向各个方向均等地传递。冷等静压机是在常温下采用液体作传压介质，工作时将待压制的粉末装进塑性“形体”，放入工作缸内，然后向工作缸注入超高压工作液，“形体”受到各向均等的超高压力作用，使粉末状料成为压结块，结块的形状和“形体”一样，结块的尺寸收缩取决于材料的可压缩性及压制的压力大小等因素。冷等静压机压制的制品致密度高，密度分布均匀，各个方向的性能一致性好，压制成型的范围广。可压制总尺寸大、细长比大、形状复杂的制品，适用于压制各类硬质合金、耐火材料、陶瓷、石墨、稀有金属及高比重合金的粉末制品。采用湿袋法干法成型。

作为冷等静压机核心部件之一的工作缸，是由特种合金钢芯筒、预应力钢丝层、上下端盖以及超高压密封圈等构成的一个能承受超高压的工作容器，其内部设计压力一般在160-200MPa，最高设计压力320MPa，使用压力一般在100-160MPa，因而其密封尤为重要，一般密封材料无法达到其密封要求，冷等静压机采用金属作为密封材料才能达到密封要求，工作缸缸口密封位置决不允许出现划痕、磕碰、磨损，否则容易造成泄露、无法密封，致使整体设备无法使用。工作缸芯筒是由特种合金钢锻造、调质加工而成，机械性能为：σb≥1000MPa,σs≥890MPa,δ≥13%,ψ≥58%,αk≥55J/cm2，该材料抗交变应力强，硬度不是很高。在使用过程中，超高压密封面一旦磕碰极易造成损伤；长期使用，会造成超高压密封面磨损；超高压密封圈损坏造成泄漏，在超高压力下泄露处极易将缸口密封面冲刷出一条或多条小沟槽，长期泄漏冲刷最大可以冲刷出深2mm、宽2-5mm、高度15-20mm的沟槽，直接造成设备无法使用。

工作缸的超高压密封部分各元件不允许有划伤等情况出现，否则将失去超高压密封能力。因此，对上下缸口密封部位应十分重视保持其清洁，避免粉尘的沾染。

出现高压密封面磨损、冲刷出裂纹或者磕碰造成损伤等现象造成设备无法使用的，现有的处理办法：

1.制作专用磨削工具，将上、下缸口密封面同时磨削至无缺陷位置；

2.更换冷等静压机的工作缸；

3. 整体设备报废，购买新设备；

制作专用磨削工具，将上、下缸口密封面同时磨削至无缺陷位置；该方法比较简单，需更换上端盖，磨削本身费用不是很多，是现有比较常用的一个方法；但缺陷是不能磨削或不能多次磨削，由于等静压机工作缸是由特种合金钢芯筒、预应力钢丝层、上下端盖以及超高压密封圈等构成的一个能承受超高压的工作容器，芯筒、预应力钢丝层都是在留有一定安全系数前提下，严格按理论计算的，设计压力与使用压力差别较大的等静压机工作缸在考虑安全的前提下，最多可以磨削一至两次，但必须降低最高压力，设计压力与使用压力差别较小的等静压机工作缸一旦磨削，无法保证其安全性。

等静压设备为超高压设备，造价较高，最少的几十万元，多则几百万，甚至几千万，因而更换冷等静压机在工作缸或者整体设备报废将会给企业造成很大的损失。

发明内容

本发明是为解决当冷等静压机工作缸缸口的密封面磨损、冲刷出裂纹或者磕碰造成损伤时，会造成整个冷等静压机设备无法使用，而现有的解决办法或者无法保证安全性，或者造成重大经济损失，而提供一种冷等静压机的工作缸缸口焊接工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种冷等静压机的工作缸缸口焊接工艺，采用以下步骤：

A、首先将工作缸缸口欲焊接面全部清理干净，将缸口欲焊具体位置清理出金属面，不留任何杂质；清理是为了去掉缸口处的油膜；

B、局部快速加热至200-250℃，保温5-7分钟，施焊，施焊过程中用锤击的办法消除内应力；

C、焊后加热至400-450℃，保温2-5分钟，后缓慢冷却，降温速度20-30℃/小时；

D、冷却后用工具磨磨削处理表面，保证同轴度及粗糙度。