冷拉碳素弹簧钢丝在旋转接头中的应用

       我们先来看一下什么是冷拉碳素弹簧钢丝及特性?

旋转接头冷拉碳素弹簧钢丝又称派登脱钢丝或铅浴等温淬冷拉钢丝,这类钢丝包括碳素弹簧钢丝和重要用途的65Mn弹簧钢钢丝。其材质为优质碳素钢65、70、65Mn和碳素工具钢T7A、T8A、T9A、T10A等。

这种钢丝的特点是:含碳量高、冷塑性变形程度高、加工性能好,表面质量好,但淬火透性较差。所以它适用于做中小尺寸的弹簧,或要求不高的大弹簧,其使用温度范围为-40~120℃。

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弹簧钢丝是用于做弹簧(SPRING)或钢丝型件(WIRE FORM)的一种钢丝。按照弹簧用途的不同,做弹簧所需的弹簧钢丝都多种类型,如要求较低的做床垫弹簧的弹簧钢丝(简称床垫钢丝)、做减震器的弹簧钢丝、做悬挂簧的弹簧钢丝、做发动机气门的弹簧钢丝及做相机快门的弹簧钢丝等等,虽然没有统一的标准分类名称,这些钢丝的品质要求是不同。

弹簧钢丝也可以按制造工艺分类,如生拉弹簧钢丝(拉拔前不经过铅浴淬火处理)、铅淬火弹簧钢丝、镀锌弹簧钢丝、油淬火弹簧钢丝等。

不同类型的弹簧钢丝有不同的生产方法,共同特点都是需要一定的强度、高韧性和良好的卷簧性能。

常用各种弹簧钢丝的工艺制作方法如下:

(钢)盘条–表面处理– 拉丝(床垫钢丝可用此法)

回转接头铅淬火弹簧钢丝:在盘条尺寸或冷拔的中间规格进行铅浴淬火,然后再进行表面处理和拉丝。

镀锌弹簧钢丝:通常在成品尺寸进行热镀或电镀,也有采用盘条酸洗热镀后冷拔到规定尺寸的。

油淬火弹簧钢丝:根据需要可采用碳钢或合金钢旋转接头,表面处理并冷拔至成品尺寸后进行淬火回火处理,这种工艺在汽车悬挂簧及气门簧用钢丝上用得较多,普通弹簧当然也可以用。

特性用途

弹簧在弹性范围内使用,卸载后应回复到原来位置,希望塑性变形越小越好,因此钢丝应具有高的弹性极限,屈服强度和抗拉强度。屈强比越高,弹性极限就越接近抗拉强度,因而越能提高强度利用率,制成的弹簧弹力越强。所以被应用在各种旋转接头环境中。

弹簧依靠弹性变形吸收冲击能量,所以回转接头用弹簧钢丝不一定要有很高的塑性,但起码要有能承受弹簧成型的塑性,以及足够的能承受冲击能量的韧性。

弹簧通常在交变应力作用下长期工作,因此要有很高的疲劳极限,以及良好的抗蠕变和抗松弛性能。

      在特定环境中使用的弹簧,对钢丝还会有一些特殊要求,例如:在西马克旋转接头腐蚀介质中使用的弹簧,必须有良好的抗腐蚀性能。尤其在精密液压旋转接头中使用的弹簧,应具有长期稳定性和灵敏性,温度系数要低,品质因素要高,后效作用要小,弹性模量要恒定。在高温条件下工作的弹簧,要求在高温时仍能保持足够的弹性极限和良好的抗蠕变性能等。

       此外,还应考虑弹簧钢丝的成形工艺和热处理工艺。这对高速高压旋转接头的应用尤其严格。冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都以供货状态钢丝直接绕制弹簧,弹簧成形后经消除应力处理直接使用。冷拉弹簧钢丝的抗拉强度要略高于油淬火回火钢丝。大规格冷拉钢丝弹力太大,绕制弹簧很困难,所以冷拉弹簧钢丝使用规格一般小于8.0mm,油淬火回火钢丝使用规格一般小于13.0mm。实际上直径13.0mm弹簧多选用轻拉状态弹簧钢丝,冷拉绕制成形后再淬回火使用。直径15.0mm以上钢丝大多采用加热绕制工艺制簧。



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