一臺韓國產(chǎn)漢達HE-280型挖掘機在大修并更換液壓泵的缸體和柱塞后,當啟動后要開行時(頭天夜里的氣溫為-30℃),液壓泵不工作并伴有異常響聲,拆檢發(fā)現(xiàn),柱塞與缸體黏在一起,呈“咬死”狀態(tài)。
開始,以為是液壓油不干凈造成的,但在更換干凈的油后又出現(xiàn)柱塞“咬死”現(xiàn)象,為此,將“咬死”的缸體和柱塞進行金相組織分析,通過分析知,此柱塞的室溫(20℃)組織為:馬氏體+殘余奧氏體。但當柱塞材料達到室溫時,因其Ms點(奧氏體轉變馬氏體的開始點)在室溫以上,而Mf’點(馬氏體轉變終點)在室溫下,所以就會保留相當數(shù)量未轉變的殘余奧氏體。又因殘余奧氏體為不穩(wěn)定相,在以下兩種情況下會發(fā)生轉變:在Ms點以上,對奧氏體進行塑性變形會引起通常的馬氏體轉變,變形量越大,馬氏體轉變量越多;當材料溫度降低到室溫以下時,殘余奧氏體會繼續(xù)轉變成馬氏體,溫度越低,轉變量越大。
由于奧氏體為面心立方結構,馬氏體為體心立方結構,而在面心立方晶格中,有74%的體積為原子所占據(jù),其余26%為間隙體積,在體心立方晶格中,有68%的體積為原子所占據(jù),其余32%為間隙體積。所以當奧氏體轉變成馬氏體時,體積就會發(fā)生膨脹。
對于上述第一種轉變,因挖掘機的運轉較平穩(wěn),故缸體和柱塞之間的振動的沖擊較小,所以即使奧氏體向馬氏體轉變,其轉變量也很小,但是,對第二種轉變,因為東北地區(qū)冬季的最低氣溫可以達到-30℃以下,在這樣寒冷的天氣下,會使殘余轉變是在很短的時間內(nèi)完成,致使柱塞因其體積瞬間增大而出現(xiàn)“咬死”現(xiàn)象,該機的故障原因也正是如此。
為解決上述問題,可對未經(jīng)使用的缸體和柱塞按如下工序進行處理:
(1)用專用量具測量出液壓泵缸體和柱塞在室溫下的配合間隙。
(2)將缸體和柱塞分別進行冷處理,即放至-50~-60℃的地方,30min后取出,
(3)用磨床對柱塞進行磨削加工至室溫時的配合尺寸
(4)對柱塞表面進行激光淬火
(5)用金屬專用拋光膏對柱塞表面進行拋光處理。
按上述方法處理后,在戶外作業(yè)時再沒有出現(xiàn)過柱塞被“咬死”的現(xiàn)象。
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