第32卷第6期
2010年12月
甘肃冶金
GANSUMETALL1lJRGY
V01.32No.6
Dec.,2010
文章编号:1672-4461(2010)06-0096-03
浅谈BH23捣固机镐头制作工艺
李琦，周为民
(西北矿冶研究院，甘肃白银730900)
摘要：目前国内铁路工务段手持式捣固机用捣固头主要依赖进口.选择合适的材料，制定合理的镐头成型的工 艺及优良的热处理工艺研制镐头是可行的，我厂研制的镐头经现场试验达到进口镐头寿命，具有良好的性价比并
已推广应用.
'关键词：捣固机镐头；热处理；成型工艺
中图分类号:U216.631文献标识码:A
1概述
铁路是国民经济的大动脉，是发展经济，改善民
生的重要基础设施，在我国综合运输体系中起着不
可替代的骨干作用.在近些年随着我国铁路建设的
快速发展，大量优良的工程建设机械和与之配套的
有丰胸的胸罩吗各种工程工具日益成为铁路建设，维护机械化作业
的有力保障.随着铁路又快又好的运营战略，铁路
的维护保养要求更加快速化，标准化，目前BH23捣
固机械在铁路各局，工务段广泛采用，并不断加大普
及，用于建设和维护中捣固道渣的作业，捣固镐头的使用量不断大幅上升，其市场潜力巨大.BH23捣
固机(见图I)是铁路建设中的新型工具设备，属进
口燃油自给动力工具设备，该捣固机马力强劲，工作可靠.BH23捣固机工作方式为在燃油汽油机带动
下通过活塞缸振打镐头(见图2)，镐头冲击铁路道渣，捣实道渣石子使石子填满铁路轨枕达到巩固铁轨路基目的.该捣固机配合镐头具有捣固效果好,
效率高及便携的优点.目前国内铁路工务段手持式捣固机用捣固头主要依赖进口，有德国威克公司产品和俄罗斯产品.进口镐头具有耐磨性强，强度高, 韧性好，使用寿命长的优异性能，在各工务段反映很好，处于世界领先水平，但使用成本高.国内虽有少
数企业生产，但产品加工粗糙，使用中镐头耐磨性差，容易断裂，其性能无法满足市场要求.综上所述
研制高质量，高性价比的国产捣固镐头替代进口产品以满足我国庞大的市场需求具有一定的现实意义及带来较好的经济效益.
2产品的研制工艺
配套威克BH23捣固机的镐头，属于该机型的
灰板纸
图1BH23捣固机
图2镐头
专用工具.它属于整体材质产品，从整体来看其体
积分布相差大，其成型工艺有一定难度.根据作业
要求分析，镐头尾部具有高的抗冲击性能，杆部具有高的韧性及疲劳强度，头部具有高耐磨性.其整体
冀TEei1093.Gt8,~i5-18626_一
第6期李琦，等：浅谈BH23捣固机镐头制作工艺97 寿命要求达到工作时间150h以上，即尾部不能有
打堆，掉块现象，杆部及安装配合部分不能出现断裂，弯曲现象，头部不允许磨损过快.综上所述，对
于该产品材质和热处理工艺是有特殊要求的.基于其独特的使用性能要求及比较复杂的外形差别，有必要对材质的选择，成型工艺的研究，热处理工艺等关键点进行摸索探讨.我们镐头的工艺大致为下料一
锻造一机加工杆部一头部弯曲成形一热处理一表面处理.选材是基础，工艺是关键，针对该产品特点对镐头做如下几点探讨.
2.1材质选择
通过对进口镐头各部位的取样进行化验分析,
得到进口镐头化学成分，对进口产品各工作部位做机枕陛能检测.充分分析其材质所具有的优良特性及热处理后的优良性能.经测试进口镐头为高碳系亚共析成分的钢种，有较好的强度与韧性配合.
按摩坐垫由于镐头是在高频率冲击应力下工作，主要的
破坏形式是头部磨损失效，杆部疲劳破坏，这就要求镐头的材料具备以下要求：高的疲劳强度，高而均匀的硬度和耐磨性，一定的冲击韧性，较高的淬透性. 国内钢材种类范围内，我们初定2种材质.1#材质选优质碳素工具钢，该钢种规定含硫量小于0. 020%，含磷量小于0.030%，同时对残余杂质及非
金属夹杂物的含量要求更加严格.该钢种有优良的锻造塑性，因该钢种属高碳系，所以通过淬火可得到高硬度及高耐磨性，但淬透性能较差，需处理时加以注意.
2#材质选高铬高碳系钢种，铬在一定含量内能
提高钢的强度与硬度，能提高钢的淬透性，使得钢在
热处理后得到良好的综合性能，此外铬也可提高钢的抗氧化性能，但铬钢的导热性较差，且锻造温度范围较碳钢窄，对于锻造需加以注意.
2.2热处理工艺
对2种材质均取样80lnln×35mln×100naln的
方块，采用盐浴加热,1号材质的取样热处理见表1, 表2.2号材质的取样热处理见表3，表4
家具保护垫
太阳能热水器水温水位传感器表1物理常数(临界温度)
以上为1号材质与2号材质在不同冷却介质
下，硬度的分布情况.做等温处理其硬度达不到工
件使用要求，在1号材质淬火样的各标块我们发现存在硬度的不均匀情况，且同时发现标块剖面硬度相差很大，比如表面达到58～62HRC，其中间部28 —
40HRC，在水，盐液中发现淬裂.2号材质淬火样
的餐标块表面存在不均匀性，其剖面硬度相差较1 号材料小，在水，盐液中存在少量淬裂.钢快速冷却过程中表面先冷，中心后冷，存在温差，表面较大的收缩受到心部的牵制，表层产生拉应力，心部产生压应力.钢淬火时还存在组织应力，主要是由于温差
造成马氏体转变时间差引发的.由于镐头头部厚度尺寸较大，处理工件的不同表面和部位冷却是不可能均匀的，工件的尺寸变化直接影响到淬火应力的分布，尤其工件存在缺口的情况下很容易发生淬裂, 在水，盐液冷却介质条件下镐头处理淬裂的风险很大，因此镐头在整体的处理中需要改善冷却条件，包括合适的冷却特性(比如矿物油基淬火液)，在冷却翘
甘肃冶金第32卷
区要求有足够快的冷却速度(超过临界冷却速度), 低于Ms点以下应缓慢冷却，以减少组织应力，防止过大的畸变和淬裂，改善介质冷却的均匀搅拌.我们把试样在矿物质油基淬火液+液体搅拌的条件下未发生淬裂现象，表面硬度均匀性得到改善，且剖面硬度分布较平缓.回火温度是决定回火后组织和性能
电容分压的重要因素，此过程不仅能保证组织转变，而且能够消除内应力，决定回火后工件的硬度，强韧性等指标.I号,2号钢标样在选择回火温度时避开低相应的回火脆性区，根据所需的硬度调整不同的回火温度,1号,2号标样按所定工艺回火后2h硬度均达
到52—54HRC.
2.3镐头成型工艺
参考进口镐头的外形及表面质量，由于受到钢
材价格上涨及机加工成型的难度，效率等因素，只靠机加工设备成型是不现实的，为简化加工量，镐头的成型工艺为锻造+机加工成型是可行的，难加工的头部可以做到精锻成型(不需再次机加工)，这样工序简化及效率将有大的提高.
2.3.1整体锻造
热锻是目前应用最广的一种锻造工艺，钢坯经
热锻内部组织发生巨大的变化，粗大组织经塑性变形和再结晶后变成等轴的锻造组织；疏松，空隙，微裂经压紧后消失或减少；杂质和化合物被打碎顺着金属主要伸长方向呈碎粒或链状分布，金属组织有一
定的方向性，经过锻造的胚料具有轴向的组织拉
伸变形，对于杆部的强韧性有明显的提高，这些对于提高镐头工件的寿命是有帮助的.在锻造中，我们
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