[发明专利]一种大型桥梁索夹铸钢件的淬火水槽及调质方法

说明书

本发明提供一种大型桥梁索夹铸钢件的淬火水槽，包括槽体，槽体侧壁设有进水管和排水管，进水管和排水管均设置阀门。同时本发明还提供一种大型桥梁索夹铸钢件的调质方法，包括以下步骤：步骤一：焊接吊环和拉筋；步骤二：将索夹钢铸件放入热处理炉中加热，先升温至350℃±20℃，保温1h，再升温至650±20℃，保温2h，再升温至900±20℃，保温6h；步骤三：将槽体中注入冷水，通过排气管对槽体中的水进行鼓气搅拌，将步骤二中加热后的索夹铸钢件吊运至槽体中的水中进行淬火；步骤四：索夹钢铸件水冷温度低于200℃后，将工件平放装入热处理炉回火处理。该淬火水槽和调质方法能够提高淬火质量，实现批量淬火，调质处理后满足对低温冲击韧性的要求。

技术领域

本发明涉及铸钢材料制造领域，特别涉及一种大型桥梁索夹铸钢件的淬火水槽及调质方法。

背景技术

五峰山长江大桥是江苏南北中轴城际交通枢纽的重要工程，是一座钢桁梁公铁两用双层悬索桥，上层是8车道高速公路，下层是4线高速铁路，搭载的公路和铁路车道数量和重量，远远超出国际同类桥梁，截止2017年，世界悬索桥中位列第一，是中国高速铁路第一座现代悬索桥。该桥主缆直径吊索与索夹采用销接式连接，索夹采用上下对合式结构。索夹铸件作为悬索桥中主缆悬索与吊索连接的核心受力构件，除了要承受桥体钢箱梁、钢桁梁、混凝土等的质量负荷外，还需要承受桥上通过载荷的交变应力作用，索夹铸钢件产品的质量对全桥的安全有着至关重要的作用。

索夹铸件材料为ZG20Mn，要求调质(淬火+回火)处理；材料性能除满足JB/T6402-2006标准中ZG20Mn调质性能要求外，附加了低温冲击韧性(-20℃，AKv≥27J)要求，如下表。

JB/T6402-2006标准中ZG20Mn材料的化学成分要求如下：

ZG20Mn材料调质的机械性能要求如下：

索夹采用上下对合式结构，上索夹轮廓尺寸2450mm×1550mm×700mm，毛坯重量约5300Kg；下索夹轮廓尺寸2450mm×1550mm×1650mm，毛坯重量约7400Kg；索夹形状为两半圆筒结构，两侧有销孔凸台，下索夹下部有吊耳板，壁厚不均，最小壁厚55mm，最大壁厚300mm。按常规淬火处理时，索夹的开口侧会张开，吊耳板会发生变形，严重影响产品质量，增加产品返修成本。

索夹数量多，重量较重，淬火前热容量大。现有技术条件下，索夹淬火槽水温升高较快，一般当淬火水温超过40℃时，水的冷却能力下降，会影响淬火效果，因此每次只能烧高温、淬火一套(2件)索夹。这样索夹不仅烧高温成本高，生产效率也低；此外，淬火槽水的浸湿速度低，静止水的冷却特性不是很理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型桥梁索夹铸钢件的淬火水槽及调质方法，提高淬火质量，实现批量淬火，调质处理后满足对低温冲击韧性的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种大型桥梁索夹铸钢件的淬火水槽，包括槽体，所述槽体侧壁设有进水管和排水管，进水管用于与冷水水源连通，进水管和排水管均设置阀门。

优选的方案中，所述槽体底部铺设排气管，排气管上侧设有若干排气孔，排气管的进气端与压缩空气管道连接。

优选的方案中，所述进水管和排水管分别设置在槽体的相对侧，进水管设置在槽体侧壁的上端，排水管设置在槽体侧壁的下端。

一种大型桥梁索夹铸钢件的调质方法，包括以下步骤：

步骤一：将索夹钢铸件的上、下索夹工件均焊接吊环，吊环设置在上、下索夹工件的半圆筒体的外侧，使上、下索夹工件的开口侧先进入水中；