[發明專利]懸式絕緣子超低溫鋼腳的生產工藝中的淬火介質配制方法

有效

• 申請號: 201310590657.3
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103589831A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 汪濤
• 申請（專利權）人: 大連賽瑞金屬制品有限公司
• 主分類號: C21D1/60
• 分類號: C21D1/60
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 李猛

技術領域

本發明涉及一種金屬部件生產工藝中的淬火劑的配制方法，尤其涉及一種懸式絕緣子鋼腳的生產工藝中的淬火介質的配制方法。

背景技術

全球經濟的持續發展,對輸變電行業需求日益增長,由于各國家地區的地理氣候條件的差異,對輸變電產品的要求也同樣越來越高。鋼腳是懸式絕緣子關鍵金屬元件之一,作用是在復雜多變的氣象條件下，抵御電荷條件發生變化導致的各種機電應力，維持對絕緣子的有效連接，保證絕緣子的基本功能，即支撐輸變電線路和防止電流回地。在懸式絕緣子中，鋼腳與其它元件的裝配是通過用鋁酸鹽水泥填滿元件之間的間隙進行膠合來實現的。絕緣子在使用過程中除承受的導線及金屬附件本身機械負荷之外，還必須承受惡劣天氣情況下的強風載荷、冰雪載荷及意外情況下的沖擊載荷，鋼腳則能通過吸收絕緣子在重負荷下的拉應力，充發揮絕緣子整體抗壓能力的特性,保證輸變電路的安全運行。隨著輸變電線路的延伸，尤其是在北美北歐等高寒地區，對絕緣子在零下20℃下的超低溫使用性能提出了特殊要求，以“南京電氣（集團）有限公司”為例，其加拿大客戶在訂單中明確提出，絕緣子必須具備在零下20℃的超低溫條件下正常運行的能力，絕緣子鋼腳在零下20℃下沖擊功必須大于20焦耳，同時常規延伸率穩定在16%以上。雖然國標標準IEC?60383-1:1993(等同我國國家標準GB/T?1001.1-2003,標稱電壓高于1000V的架空線路絕緣子第一部分交流系統用瓷或玻璃絕緣子元件—定義、試驗方法和判定準則。)對絕緣子元件型式和抽樣試驗做了明確要求，但對鋼腳的制造沒有更細化的標準要求，一般企業都是執行企業內部標準，我國在國標JB/T?9677-1999（盤形懸式絕緣子鋼腳）中對鋼腳制造的提出了具體技術標準，現有這些鋼腳的標準都不完善，難以滿足絕緣子在零下20℃低溫條件下使用要求，缺乏對超低溫條件下鋼腳的選材、試驗和接收標準，國標JB/T?9677-1999甚至沒有對鋼腳的低溫性能提出要求。譬如輸變電行業在絕緣子鋼腳主要傳統材料為中碳鋼或其它含Mn合金鋼，經過熱處理可滿足常溫工作條件要求，但這些材料低溫性能都比較差，尤其是不穩定,如45鋼零下20℃時的沖擊功波動范圍在10-70焦耳之間,很多時候在要求的20焦耳以下,阻礙了絕緣子在高寒低溫地區的使用。

現國家標準JB/T?9677-1999（盤形懸式絕緣子鋼腳）中推薦使用的鋼材為Q235，Q255，20，40，45，20Mn，35Mn，40Mn，70Mn，20Mn2，20MnV，25Mn2V等，近年國內行業中使用40Mn2和45Mn2來制造鋼腳的也較為普遍，對材料的熱處理沒有做強制性要求，對鋼腳的低溫性能也沒有標準要求。國外企業如輸變電全球排名首位的SEVES集團則在企業內部標準PENCC0021R08（SEVES玻璃絕緣子鋼制部件制造標準）中全部采用中碳鋼C40/45/55/60，配合不同的熱處理工藝來滿足不同強度等級要求。以上標準中共同特點是所選材料常溫性能都能滿足使用要求，但不具備優異的低溫性能。

發明內容

本發明采用CrMo系合金鋼替代傳統制造鋼腳材料，通過專用熱處理生產線處理改變機械性能，提高鋼腳超低溫條件下的抗沖擊能力，滿足懸式絕緣子在高寒地區的使用要求。尤其設計了一種懸式絕緣子超低溫鋼腳的生產工藝中的淬火介質的配置方法。

通過綜合分析比較，優選取迥別于傳統生產工藝使用的材料CrMo系合金鋼，方案選用￠18，￠22，￠24和￠32的35CrMo熱軋棒料為主要材料；為保證鋼腳機械性能的離散性符合要求，熱處理設備采用RC?WC9-50*600*10托輥型網帶式電阻爐生產線,如蘇州市金蘇電爐有限公司生產的金蘇牌,控制各加熱分區的溫度和時間,采用特殊淬火介質,通過對鍛造成形的鋼腳進行淬火回火的調質處理。

我公司通常生產的低溫鋼腳的規格為100KN，120KN，140KN，160KN，222KN，300KN。原材料直徑分別為￠18/18/18/22/22/25mm。第一步：選用35CrMo熱軋鋼棒材，經酸洗除銹后進行冷拔處理，得到粗加工棒材，然后按工藝下料長度切斷成短材，對短材一端進行高頻加熱，然后在摩擦壓力機上鍛打形成工藝要求尺寸的球頭，經落飛邊處理后，高頻加熱另一端，在開式工作臺壓力機上鍛打形成工藝要求尺寸的錐頭（澆裝頭），最后對錐頭落飛邊處理，再對球頭及錐頭落邊后形成的毛刺用砂帶機打磨處理，鍛造后的成品首先要經100%例行試驗，在試驗機上進行拉力負荷的試驗，以檢驗產品是否存在影響強度的缺陷，例行試驗合格的產品進入熱處理工序；