利用內(nèi)圓感應(yīng)器恢復(fù)金屬管件內(nèi)徑尺寸的方法及金屬管件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)孔脹縮修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用內(nèi)圓感應(yīng)器恢復(fù)金屬管件內(nèi)徑尺寸的方法及金屬管件。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓油缸在使用過程中常由于受高壓后發(fā)生不可恢復(fù)的彈性膨脹造成密封失效的故障，直接影響到設(shè)備的使用性能與工作效率，嚴(yán)重時(shí)造成液壓油缸報(bào)廢失效?，F(xiàn)有技術(shù)中，對液壓油缸內(nèi)徑的修復(fù)大多采用高溫灼燒法、電鍍的方法或激光熔復(fù)的方法。高溫灼燒法，利用金屬自身的熱脹冷縮的性能，將液壓油缸的內(nèi)孔尺寸恢復(fù)至其成品時(shí)的尺寸或與其成品尺寸相接近的內(nèi)孔尺寸，但高溫灼燒法若采用整體灼燒易導(dǎo)致液壓油缸金屬表面晶相發(fā)生變質(zhì)，進(jìn)而使修復(fù)后的液壓油缸的耐腐、耐磨和耐壓性能均低于國家標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重時(shí)甚至產(chǎn)生工件報(bào)廢的技術(shù)問題，進(jìn)而導(dǎo)致修復(fù)成功率過低；電鍍修復(fù)存在著脫層、起包及環(huán)境污染等缺陷，目前在大部分省市考慮到環(huán)境保護(hù)的需要，該修復(fù)方法已被嚴(yán)令禁止；而激光熔覆則存在以下三個(gè)難題:1、不能大面積表面熔覆；2、激光熔覆的開裂與裂紋；3、激光熔覆組織不均性，特別是漲缸更是難以解決的問題。
[0003]圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)圓感應(yīng)器，包括感應(yīng)桿、中空的感應(yīng)圈2以及連接在感應(yīng)桿第一端的底座3，其中，感應(yīng)桿由同圓心設(shè)置且直徑依次減小的外層圓管1-1、中間圓管1-2和內(nèi)層圓管1-3構(gòu)成，內(nèi)層圓管1-3和中間圓管1-2之間填充有絕緣材料7，中間圓管1-2與外層圓管1-1之間留有間隙；感應(yīng)桿上設(shè)置有進(jìn)水管4和出水管5，進(jìn)水管4的一端伸入內(nèi)層圓管1-3，另一端伸出外層圓管1-1 ;出水管5的一端伸入中間圓管1-2與外層圓管1-1之間的間隙，另一端伸出外層圓管1-1 ;感應(yīng)桿在靠近其第二端處連接有導(dǎo)水管6，導(dǎo)水管6的一端伸入中間圓管1-2與外層圓管1-1之間的間隙；感應(yīng)圈2的一端與內(nèi)層圓管1-3相連，另一端與導(dǎo)水管6相連；感應(yīng)圈與內(nèi)層圓管1-3以及導(dǎo)水管6之間的連接為可拆卸連接；外層圓管1-1、中間圓1-2管和內(nèi)層圓管1-3的直徑依次為45mm、35mm和25mm;外層圓管1-1、中間圓1-2管和內(nèi)層圓管1-3均為銅管；絕緣材料為玻璃纖維帶。利用上述內(nèi)圓感應(yīng)器可起到將工件內(nèi)孔局部加熱的技術(shù)效果。
[0004]因此，研發(fā)一種修復(fù)金屬管件內(nèi)徑尺寸的工藝，即能防止工件變形、開裂，又能取得均勻恢復(fù)工件內(nèi)孔尺寸的技術(shù)效果，還能同步恢復(fù)管件表面金屬組織的晶相結(jié)構(gòu)成為一種必需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種利用內(nèi)圓感應(yīng)器恢復(fù)金屬管件內(nèi)孔尺寸的方法，通過電磁感應(yīng)將金屬管件局部依次均勻加熱，并在金屬管件外壁噴淋冷卻液，解決現(xiàn)有技術(shù)中恢復(fù)金屬管件內(nèi)徑尺寸時(shí)采用局部依次灼燒技術(shù)手段時(shí)導(dǎo)致的，工件表面晶相結(jié)構(gòu)易被破壞，恢復(fù)尺寸后耐腐、耐磨及耐壓性能均低于國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)問題。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種利用內(nèi)圓感應(yīng)器恢復(fù)金屬管件內(nèi)徑尺寸的方法，所述方法分為如下步驟:
[0007]固定金屬管件:將所述金屬管件緊固在旋轉(zhuǎn)卡盤上，并調(diào)整其位置，使金屬管件的待修復(fù)內(nèi)孔的軸線與所述旋轉(zhuǎn)卡盤的回轉(zhuǎn)軸線重合；
[0008]固定內(nèi)圓感應(yīng)器:將內(nèi)圓感應(yīng)器的感應(yīng)圈邊緣距所述待修復(fù)內(nèi)孔的孔壁調(diào)整為10?30mm，并將所述感應(yīng)圈置于所述待修復(fù)內(nèi)孔的孔口或伸入所述待修復(fù)內(nèi)孔的孔底；
[0009]啟動內(nèi)圓感應(yīng)器:向所述內(nèi)圓感應(yīng)器的進(jìn)水管通入循環(huán)冷卻水，并將所述內(nèi)圓感應(yīng)器的底座接通高頻交流電源；
[0010]驅(qū)動旋轉(zhuǎn)卡盤勻速回轉(zhuǎn):所述旋轉(zhuǎn)卡盤的回轉(zhuǎn)速度為每分鐘20?30轉(zhuǎn)；
[0011]水平軸向進(jìn)給:驅(qū)動勻速回轉(zhuǎn)的所述旋轉(zhuǎn)卡盤或所述內(nèi)圓感應(yīng)器，沿所述旋轉(zhuǎn)卡盤回轉(zhuǎn)軸線的方向，以I?5cm/分鐘的速度做直線進(jìn)給；當(dāng)所述感應(yīng)圈置于所述待修復(fù)內(nèi)孔的孔口時(shí)，進(jìn)給方向?yàn)槭顾龈袘?yīng)圈插入所述待修復(fù)內(nèi)孔，當(dāng)所述感應(yīng)圈伸入所述待修復(fù)內(nèi)孔的孔底時(shí)，進(jìn)給方向?yàn)槭顾龈袘?yīng)圈從所述待修復(fù)內(nèi)孔中抽出；
[0012]冷卻液噴淋:利用噴頭在所述金屬管件的加熱處的外壁噴灑冷卻液；噴淋位置相對于所述旋轉(zhuǎn)卡盤的進(jìn)給方向，始終位于加熱位置的后方5?15cm處，直至所述感應(yīng)圈插入所述待修復(fù)內(nèi)孔的孔底或從所述待修復(fù)內(nèi)孔的孔內(nèi)抽出時(shí)噴淋結(jié)束；
[0013]冷卻:將所述金屬管件自然冷卻至室溫；
[0014]珩磨:將所述金屬管件的內(nèi)孔珩磨至成品時(shí)的尺寸。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述直線進(jìn)給的速度為2cm/分鐘。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述噴淋位置相對于所述旋轉(zhuǎn)卡盤的進(jìn)給方向，始終位于加熱位置的后方1cm處。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，所述冷卻液為水。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中，當(dāng)所述金屬管件為液壓油缸時(shí)，所述內(nèi)圓感應(yīng)器對所述液壓油缸的內(nèi)孔孔壁局部依次加熱溫度為:600?900°C。
[0019]為此，本發(fā)明提供一種金屬管件，所述金屬管件的內(nèi)孔孔徑經(jīng)如前所述的利用內(nèi)圓感應(yīng)器恢復(fù)金屬管件內(nèi)徑尺寸的方法恢復(fù)。
[0020]本發(fā)明利用金屬管件與位于其內(nèi)孔的內(nèi)圓感應(yīng)器的相對回轉(zhuǎn)，在金屬管件內(nèi)部營造出局部沿回轉(zhuǎn)軸線均勻分布的加熱溫度場，利用電磁感應(yīng)加熱的穩(wěn)定與效果的均一性達(dá)到對金屬管件局部依次均勻加熱的技術(shù)效果，待金屬管驟冷后既能取得將其內(nèi)孔尺寸縮小的技術(shù)效果；進(jìn)一步的，本發(fā)明將內(nèi)圓感應(yīng)器的感應(yīng)圈邊緣距所述待修復(fù)內(nèi)孔的孔壁調(diào)整為10?30mm，避免在產(chǎn)生相對回轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生電弧效應(yīng)損壞設(shè)備；進(jìn)一步的，本發(fā)明將旋轉(zhuǎn)卡盤的回轉(zhuǎn)速度為每分鐘20?30轉(zhuǎn)，利用對回轉(zhuǎn)速度的調(diào)整起到獲得不同收縮比率的技術(shù)效果；進(jìn)一步的，本發(fā)明金屬管件與感應(yīng)圈的軸向進(jìn)給速度為I?5cm/分鐘，利用進(jìn)給速度的不同進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)獲得不同收縮比率的技術(shù)效果，進(jìn)給速度越快，獲得的收縮比就越大，通過有限次實(shí)驗(yàn)即可獲得針對性的最佳進(jìn)給速度，使珩磨時(shí)的珩磨量達(dá)到最少，進(jìn)而提高作業(yè)效率；此外，由于本發(fā)明采用在加熱位置的后方5?15cm處噴灑冷卻液，能夠起到使加熱部位同步驟冷，進(jìn)而促進(jìn)管壁收縮，并對管壁實(shí)現(xiàn)淬火熱處理的技術(shù)效果，更進(jìn)一步改善金屬管壁的表面強(qiáng)度，恢復(fù)待修復(fù)金屬管件的表面晶相，將金屬管件的耐腐、耐磨及耐壓性能均恢復(fù)至國家標(biāo)準(zhǔn)，延長修復(fù)后的金屬管的使用壽命；同時(shí)，由于冷卻水的噴灑與熱場分布均具有保持狀態(tài)恒定的穩(wěn)定性，故在依次均勻進(jìn)給修復(fù)的過程中能夠達(dá)到均勻恢復(fù)內(nèi)徑的技術(shù)效果；進(jìn)一步的，本發(fā)明在將金屬管件自然冷卻至室溫后采用珩磨工藝將金屬管件的內(nèi)孔珩磨至成品時(shí)的尺寸，在恢復(fù)成品尺寸的同時(shí)，使修復(fù)后的孔壁的光潔度得到進(jìn)一步的提尚。
[0021]進(jìn)一步的，在液壓油缸的修復(fù)工藝中，最佳直線進(jìn)給速度適宜設(shè)定為2cm/分鐘。
[0022]進(jìn)一步的，在液壓油缸的修復(fù)工藝中，噴淋位置相對于所述旋轉(zhuǎn)卡盤的進(jìn)給方向，的最佳位置始終位于加熱位置的后方1cm處。
[0023]進(jìn)一步的，在修復(fù)液壓缸內(nèi)孔尺寸時(shí)，內(nèi)圓感應(yīng)器對液壓油缸的內(nèi)孔孔壁局部依次加熱溫度為:600?900°C，既不會使待修復(fù)液壓油缸的金屬表面晶相發(fā)生變質(zhì)，又有利于改善并恢復(fù)其表面晶相，在得到同步冷卻淬火后，表面晶相得到進(jìn)一步的調(diào)質(zhì)，不僅使液壓油缸的內(nèi)孔尺寸得到恢復(fù)，其表面耐磨耐腐性能，以及整體耐壓性能均能達(dá)到甚至超過國家標(biāo)準(zhǔn)，使金屬管件的表面硬度達(dá)到240?280HB。
[0024]進(jìn)一步的，依照本發(fā)明上述方法修復(fù)的金屬管件，由于經(jīng)過了表面淬火熱處理，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較新出廠時(shí)的成品得到進(jìn)一步提升，其內(nèi)孔尺寸達(dá)到新出廠時(shí)的成品標(biāo)準(zhǔn)，其表面晶相得到恢復(fù)與改善，進(jìn)而耐腐、耐磨及耐壓性能均達(dá)到甚至超過國家標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)圓感應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明利用內(nèi)圓感應(yīng)器恢復(fù)金屬管件內(nèi)徑尺寸的方法的操作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合說明