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缸筒常用材质及选型

作者:山东省金佰德金属制品有限公司
                            缸筒常用材质及选型

  缸筒作为液压油缸的主要部件,它使用的材料和加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。

  缸筒的技术要求

缸筒是液压缸的主体,要承受很大的液压力,因此,应有足够的强度和刚度。
缸筒与缸盖、密封系统装置构成了一个液压缸的密封工作容积,所以缸筒要有可靠的密封性。

 很多时候,需要在液压缸的缸筒上焊接油口、法兰等部件,这就要求缸筒的材料还要有良好的焊接性能。

  缸筒常用材质

缸筒(或桶)由钢制成;通常是碳钢。就强度而言,有一系列不同的钢材可供选择,更高的压力需要更坚固的钢材和更厚的气缸壁。缸筒可以涂上各种油漆或涂料,这里经常显示公司标志。

管的内径通常不需要油漆或铬保护,因为液压油可以保护它免受腐蚀。但是,如果液压流体是腐蚀性材料(例如水),则管子和杆的内部都会被涂层

  液压缸缸筒的材料一般有铸铁和无缝钢管两种。
1.铸铁或锻件
铸铁,常用的有灰口铸铁、球墨铸铁,是不含任何合金元素的普通铸铁 。关注公众号“液压说”,获取更多液压知识。
2.无缝钢管
液压缸的缸筒一般用无缝钢管,是一种通过冷拔或热轧处理后的一种高精密的钢管材料,具有内外壁无氧化层、承受高压无泄漏、高精度、高光洁度、冷弯不变形、扩口、压扁无裂缝等优点。

 油缸钢管的化学成分有碳C、硅Si、锰Mn、硫S、磷P、铬Cr,根据含碳量可将钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢的碳含量一般小于0.25%,中碳钢的碳含量一般在0.25~0.60%之间,高碳钢的碳含量一般大于0.60%。

   液压缸缸筒常用的材料主要有:

20#钢管:20指含碳量为0.2%,属于低碳钢,该钢强度低,韧性、塑性和焊接性均好。
35#钢管:平均含碳量为0.35%左右,为中碳钢。
45#钢管:含碳量在0.45%左右,为中碳钢。

此外,27SiMn、 25Mn也是液压缸缸筒比较多使用的材料,它们通过加入一些Mn、Si、Cr、Mo、Cu等合金元素来提高钢材的热硬性和耐磨性:
27SiMn(27硅锰钢管),是无缝钢管的其中一种材质,27代表碳的含量,si和mn代表钢管中对si和mn的含量做了限制。
25Mn是平均含碳量为0.25%,含锰量约为2%,含钒量小于1.5%的合金结构钢。

  液压缸缸筒材质的选型

在液压油缸材料选用工作中,对于缸筒这一部件,需要注意的是在耐压性能上需要重视,以及强度和刚度要达标。此外,应能够长时间承受一定的工作压力而不致于出现变形及弯曲等。

1.铸铁

主要是针对形状比较复杂的缸筒,如果要求比较高的话, 可以使用球墨铸铁,比如QT450-10、QT500-7和QT600-3等。关注公众号“液压说”,获取更多液压知识。

2.无缝钢管

缸筒的毛坯普遍采用退火的冷拔或热轧的无缝钢管,市场上已有内孔经过珩磨或内孔经过精加工的半成品,只需按所要求的长度切割无缝钢管,材料有20、35、45号钢和27SiMn、 25Mn合金钢。

20#钢管的抗拉强度为355~500MPa,35#钢管的抗拉强度 ≥530MPa,45#钢管的抗拉强度不小于600Mpa。这些钢管经过珩磨或者滚压,0.4μm粗糙度要求。

液压缸筒的材料可以根据工作介质的压力大小来选择:低压油缸可采用20#钢管,高压油缸采用45#钢管。

根据工况选择:于工作温度低于-50℃的液压缸缸筒,必须采用35#钢管或45#钢管,而且要作调质处理。

是否需要焊接:如果需要与缸盖或法兰等焊接的缸筒,可以选用20#钢管和35#钢管,机械预加工后再调质,因为它们的焊接性能比较好。不与其他零件焊接的缸筒,使用调质的45#钢管。

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