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鋼管新材料工程機械用高強韌性 鋼管新材料,工程機械液壓缸常用材料主要有20鋼、45鋼、25Mn、27SiMn等,這些材料或者是通過提高「C」含量,達到提高材料強度性能的目的,譬如20鋼→45鋼;或者是通過加入Mn、Si等元素提高鋼材的性能,譬如25Mn、27SiMn,材料強度雖然提高了,滿足了液壓缸的強度設計要求,材料的碳當量值提高,對材料的焊接性能、韌性都產生不利影響。
技術原理/技術要點
2012年國內工程機械液壓缸行業已經使用低合金高強度結構鋼Q345系列鋼管制造液壓,普通Q345材料冷拔管性能偏低,無法滿足大型工程機械液壓缸對材料性能的要求。為此,徐工集團與國內大型鋼管公司開展新材料開發,在Q345材料中添加「V」合金,提高材料性能,開發出定製材料XG550冷拔管,滿足了工程機械[1]液壓缸需求。 根據武漢理工大學材料研究與測試中心研究,合金化是採用現代冶金生產流程生產的低成本的高強度鋼鐵產品,採用微合金化技術正成為傳統鋼鐵生產向現代化冶金生產轉變的標誌。實際生產中製備微合金化鋼一般是通過添加V、Ti、Nb等(一般質量分數小於0.1%)合金元素,對鋼的微觀結構和力學性能有顯著改善。 為了進一步滿足超大型工程機械液壓缸開發需求,通過對比GB/T 1591中Q420材料,提高「V」元素的合金含量,開發生產出XG720材料,冷拔管屈服強度可以達到720MPa以上,滿足了集團公司開發世界上最大噸位的汽車起重機,目前已經生產出1000噸、1200噸、1600噸級別的汽車起重機液壓缸材料。 XG720冷拔管的抗拉強度為834MPa,屈服強度為760MPa,斷後伸長率16%-18%,室溫衝擊功65-80J,-20℃衝擊功44-49J,表現出良好的韌性。,以使液壓缸更加適應惡劣工況的可靠性需求。
應用前景
2016年1月~2021年6月應用本技術生產冷拔管10萬多噸,生產徐工內部及出口液壓缸累計30萬件,成功應用在徐工集團百噸級及以上起重機、旋挖鑽等大型施工機械,完全替代進口,並出口到巴西、俄羅斯、澳大利亞、加拿大等全球市場,有力推動中國工程機械高端國際化發展,新增銷售收入15億元,新增利潤5億元,新增出口額5000萬美元。
該材料性能可以達到國外先進水平,成功應用到大型施工機械用液壓缸,《液壓缸大口徑筒杆製造技術研究及應用》項目2018年通過中國機械工業聯合會技術鑑定,產品各項指標符合JB/T10205-2010《液壓缸》標準要求,經用戶使用,產品性能穩定可靠。鑑定委員會[2]認為:該產品技術性能達到同類產品國際先進水平,建議進一步擴大生產規模以滿足市場需求。 生產的產品廣泛應用於風電工程、核電石化、軌道交通等國家重點支持領域的重大施工項目,該項目獲得2020年江蘇省科學技術進步三等獎,中國機械工業科學技術三等獎,江蘇省機械工業科技進步一等獎,徐工科學技術進步獎一等獎。 技術已成熟推廣應用到工程機械液壓缸用冷拔管,公司牽頭立項制定國家標準《工程機械液壓缸用精密無縫鋼管》正在實施。準備把新材料編制進新的國家標準中。
參考文獻
- ↑ 擁抱未來,2023工程機械行業展望 ,搜狐,2023-01-30
- ↑ 委員會組織機構及職責,道客巴巴,2018-07-19