缸筒常用材質(zhì)及選型
缸筒作為液壓油缸的主要部件,它使用的材料和加工質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)產(chǎn)品的壽命和可靠性。
缸筒的技術(shù)要求
缸筒是液壓缸的主體,要承受很大的液壓力,因此,應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。
缸筒與缸蓋、密封系統(tǒng)裝置構(gòu)成了一個(gè)液壓缸的密封工作容積,所以缸筒要有可靠的密封性。
很多時(shí)候,需要在液壓缸的缸筒上焊接油口、法蘭等部件,這就要求缸筒的材料還要有良好的焊接性能。
缸筒常用材質(zhì)
缸筒(或桶)由鋼制成;通常是碳鋼。就強(qiáng)度而言,有一系列不同的鋼材可供選擇,更高的壓力需要更堅(jiān)固的鋼材和更厚的氣缸壁。缸筒可以涂上各種油漆或涂料,這里經(jīng)常顯示公司標(biāo)志。
管的內(nèi)徑通常不需要油漆或鉻保護(hù),因?yàn)橐簤河涂梢员Wo(hù)它免受腐蝕。但是,如果液壓流體是腐蝕性材料(例如水),則管子和桿的內(nèi)部都會(huì)被涂層
液壓缸缸筒的材料一般有鑄鐵和無縫鋼管兩種。
1.鑄鐵或鍛件
鑄鐵,常用的有灰口鑄鐵、球墨鑄鐵,是不含任何合金元素的普通鑄鐵 。關(guān)注公眾號(hào)“液壓說”,獲取更多液壓知識(shí)。
2.無縫鋼管
液壓缸的缸筒一般用無縫鋼管,是一種通過冷拔或熱軋?zhí)幚砗蟮囊环N高精密的鋼管材料,具有內(nèi)外壁無氧化層、承受高壓無泄漏、高精度、高光潔度、冷彎不變形、擴(kuò)口、壓扁無裂縫等優(yōu)點(diǎn)。
油缸鋼管的化學(xué)成分有碳C、硅Si、錳Mn、硫S、磷P、鉻Cr,根據(jù)含碳量可將鋼分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。低碳鋼的碳含量一般小于0.25%,中碳鋼的碳含量一般在0.25~0.60%之間,高碳鋼的碳含量一般大于0.60%。
液壓缸缸筒常用的材料主要有:
20#鋼管:20指含碳量為0.2%,屬于低碳鋼,該鋼強(qiáng)度低,韌性、塑性和焊接性均好。
35#鋼管:平均含碳量為0.35%左右,為中碳鋼。
45#鋼管:含碳量在0.45%左右,為中碳鋼。
此外,27SiMn、 25Mn也是液壓缸缸筒比較多使用的材料,它們通過加入一些Mn、Si、Cr、Mo、Cu等合金元素來提高鋼材的熱硬性和耐磨性:
27SiMn(27硅錳鋼管),是無縫鋼管的其中一種材質(zhì),27代表碳的含量,si和mn代表鋼管中對(duì)si和mn的含量做了限制。
25Mn是平均含碳量為0.25%,含錳量約為2%,含釩量小于1.5%的合金結(jié)構(gòu)鋼。
液壓缸缸筒材質(zhì)的選型
在液壓油缸材料選用工作中,對(duì)于缸筒這一部件,需要注意的是在耐壓性能上需要重視,以及強(qiáng)度和剛度要達(dá)標(biāo)。此外,應(yīng)能夠長(zhǎng)時(shí)間承受一定的工作壓力而不致于出現(xiàn)變形及彎曲等。
1.鑄鐵
主要是針對(duì)形狀比較復(fù)雜的缸筒,如果要求比較高的話, 可以使用球墨鑄鐵,比如QT450-10、QT500-7和QT600-3等。關(guān)注公眾號(hào)“液壓說”,獲取更多液壓知識(shí)。
2.無縫鋼管
缸筒的毛坯普遍采用退火的冷拔或熱軋的無縫鋼管,市場(chǎng)上已有內(nèi)孔經(jīng)過珩磨或內(nèi)孔經(jīng)過精加工的半成品,只需按所要求的長(zhǎng)度切割無縫鋼管,材料有20、35、45號(hào)鋼和27SiMn、 25Mn合金鋼。
20#鋼管的抗拉強(qiáng)度為355~500MPa,35#鋼管的抗拉強(qiáng)度 ≥530MPa,45#鋼管的抗拉強(qiáng)度不小于600Mpa。這些鋼管經(jīng)過珩磨或者滾壓,0.4μm粗糙度要求。
液壓缸筒的材料可以根據(jù)工作介質(zhì)的壓力大小來選擇:低壓油缸可采用20#鋼管,高壓油缸采用45#鋼管。
根據(jù)工況選擇:于工作溫度低于-50℃的液壓缸缸筒,必須采用35#鋼管或45#鋼管,而且要作調(diào)質(zhì)處理。
是否需要焊接:如果需要與缸蓋或法蘭等焊接的缸筒,可以選用20#鋼管和35#鋼管,機(jī)械預(yù)加工后再調(diào)質(zhì),因?yàn)樗鼈兊暮附有阅鼙容^好。不與其他零件焊接的缸筒,使用調(diào)質(zhì)的45#鋼管。