耐磨刹车盘及其制造方法
专利汇可以提供耐磨刹车盘及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种耐磨 刹车 盘及其制造方法。盘体由左盘辐、右盘辐贴合 焊接 并与盘毂焊接构成，左盘辐、右盘辐的外侧面上分别设有耐磨材料构成的堆焊层。耐磨刹车盘的制造方法是：a.选用普通低 碳 钢 或低碳 合金 钢的钢板进行左盘辐、右盘辐、盘毂的下料、机加工并组焊成型构成盘体；b.使用手工 电弧 焊 ，选用耐磨型药芯 焊条 ，在左盘辐、右盘辐的外侧面上进行堆焊，堆焊层厚度9～12mm，焊接参数： 电压 18～20V， 电流 190～230A，直流反接，预热 温度 及层间温度200～250℃，焊后去应 力 退火 ，退火温度480～550℃，炉内缓冷；c.堆焊层表面进行无损探伤；d.对堆焊层外圆和表面机加工。本发明耐磨刹车盘具有 耐磨性 好、热疲劳性能好、 焊接性 能好的优点。，下面是耐磨刹车盘及其制造方法专利的具体信息内容。
1、一种耐磨刹车盘，其盘体由左盘辐(2)、右盘辐(3)贴合焊接并与盘 毂(1)焊接构成，左盘辐(2)、右盘辐(3)内侧接合面上的环形凹槽(21) 构成盘体内部的水冷通道，其特征在于：左盘辐(2)、右盘辐(3)的外侧面上 分别设有耐磨材料构成的堆焊层(4)、(5)。
2、一种制造权利要求1所述的耐磨刹车盘的方法：其特征在于：包括下列 工艺步骤：
a、选用普通低碳钢或低碳合金钢的钢板进行左盘辐、右盘辐、盘毂下料、 机加工，组焊左盘辐、右盘辐、盘毂成型构成盘体；
b、使用手工电弧焊或埋弧自动焊机，选用耐磨型药芯焊条或焊丝，在左盘 辐、右盘辐的外侧面上进行堆焊，堆焊层厚度9～12mm，焊接参数：电压18～ 20V，电流190～230A，直流反接，预热温度及层间温度200～250℃，焊后去应 力退火，退火温度480～550℃，炉内缓冷；
c、堆焊层表面进行无损探伤；
d、使用车床，选用硬质合金焊接刀头刀具，对堆焊层外圆和表面机加工。
3、如权利要求2所述耐磨刹车盘的制造方法：其特征在于：左盘辐、右盘 辐、盘毂材料均选用Q345A钢板；所述堆焊工艺步骤之前，在左盘辐、右盘辐 的外侧面上分别机加工出深度为8mm环形槽，然后在环形槽内进行堆焊；堆焊 采用手工电弧焊，堆焊时采用沿圆周分段对称焊接及左盘辐、右盘辐交替焊接； 所述耐磨型药芯焊条选用牌号为CHR132(D132)的CrMo型耐磨药芯焊条。
技术领域
本发明涉及石油钻修设备技术领域，特别涉及一种耐磨刹车盘及其制造方 法。
背景技术
上述刹车盘存在以下几个问题：第一，刹车盘工作时，因为刹车盘表面温度 很高，可达900℃，这时硬度因温度高而降得很低，耐磨性降低；第二，在松开 刹车后，刹车盘表面温度在3～5秒内很快降低，刹车盘因周期性的加热和冷却， 承受着交变的热应力、相变应力及摩擦力，产生热疲劳裂纹，导致刹车盘因热疲 劳龟裂和过度磨损而失效。刹车盘表面淬火或调质处理过程也易产生微裂纹， 抗热疲劳性能较差。第三，在进行中碳合金钢锻件或中碳碳素钢的盘体焊接时， 由于中碳合金钢锻件或中碳碳素钢焊接性能差，需要预热和焊后保温，而且易产 生焊接缺陷，使得该种刹车盘更易出现热疲劳裂纹或因漏水而失效。
发明内容
本发明的目的是这样实现的：
一种耐磨刹车盘，其盘体由左盘辐、右盘辐贴合焊接并与盘毂焊接构成，左 盘辐、右盘辐内侧接合面上的环形凹槽构成盘体内部的水冷通道，所述左盘辐、 右盘辐的外侧面上分别设有耐磨材料构成的堆焊层。
一种制造上述耐磨刹车盘的方法，包括下列工艺步骤：
a、选用普通低碳钢或低碳合金钢的钢板进行左盘辐、右盘辐、盘毂的下料、 机加工，组焊左盘辐、右盘辐、盘毂成型构成盘体；
b、使用手工电弧焊或埋弧自动焊机，选用耐磨型药芯焊条或焊丝，在左盘 辐、右盘辐的外侧面上进行堆焊，堆焊层厚度9～12mm，焊接参数：电压18～ 20V，电流190～230A，直流反接，预热温度及层间温度200～250℃，焊后去应 力退火，退火温度480～550℃，炉内缓冷；
c、堆焊层表面进行无损探伤；
d、使用车床，选用硬质合金焊接刀头刀具，对堆焊层外圆和表面机加工。
上述耐磨刹车盘的制造方法中，左盘辐、右盘辐、盘毂材料均选用Q345A 钢板；所述堆焊工艺步骤之前，在左盘辐、右盘辐的外侧面上分别机加工出深 度为8mm环形槽，然后在环形槽内进行堆焊；堆焊采用手工电弧焊，堆焊时采 用沿圆周分段对称焊接及左盘辐、右盘辐交替焊接；所述耐磨型药芯焊条选用 牌号为CHR132(D132)的CrMo型耐磨药芯焊条。
本发明的有益效果在于：
1、耐磨性好。因为焊丝是耐磨型药芯焊丝，焊后表面组织内有大量的碳化 物硬质点，这些硬质点不会随着刹车温度的升高而降低硬度，因此堆焊层耐磨 性比中碳合金锻钢、优质碳素钢表面淬火或调质处理的硬化层好。
2、热疲劳性能好。热疲劳性能属于低周疲劳，与材料的塑性变形能力有很 大关系，塑性变形能力强，抗热疲劳性能好。显而易见，低碳钢或低碳合金钢 钢板比中碳合金锻钢的塑性要好，其原因一是碳量低，二是组织致密，三是晶 粒细小，四是内部缺陷少。
3、刹车盘盘体材质为低碳钢或低碳合金钢，焊接性能好，盘体组焊时不用 预热，也不用焊后保温和去应力，不易产生焊接缺陷。
下面结合附图和优选方式对本发明作进一步说明。
附图说明
具体实施方式
上述耐磨刹车盘的制造工艺步骤如下：
1、选用厚度分别为80mm、50mm、40mm的Q345A钢板为盘毂、左盘辐、 右盘辐下料并机加工，左盘辐内侧面上加工有环形凹槽，在焊接处加工有焊接 用坡口，然后组焊左盘辐、右盘辐、盘毂构成盘体。
2、在组焊后盘体的左盘辐、右盘辐外侧面上分别机加工出深度为8mm的环 形槽。
3、使用手工电弧焊在左盘辐、右盘辐外侧面的环形槽内堆焊，选用牌号为 CHR132(D132)的CrMo型耐磨药芯焊条，堆焊层厚度10～12mm。焊接参数：电 压18～20V，电流190～230A，连接方式为直流反接，预热温度及层间温度200～ 250℃，焊后去应力退火，退火温度550℃，炉内缓冷；
4、堆焊层表面进行磁粉探伤，主要检查表面微裂纹，探伤方法按GB4730 -94规定，I级合格。
5、使用立式车床，选用硬质合金刀头刀具，加工堆焊层端面和外圆成活， 使堆焊层厚度为9mm。
经验证，用本发明方法生产制造的刹车盘，装机投入使用后，服役寿命增 加80-100％，有效地减少了石油钻机、修井机的停机维修及刹车盘更换费用。
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