使用钢板切割制造的轴承座
使用钢板切割制造的轴承座,主要采用以下钢号及其对应的应用场景:
一、碳素结构钢
Q235系列(Q235B/Q235E)
特点:低碳钢,强度适中(屈服强度235MPa),具有良好的焊接性和加工性能,成本低廉。
应用:适用于轻载、低速或对精度要求不高的普通机械设备,如小型电机、输送机等。例如,某连铸机轴承座采用Q235B钢板切割后焊接成型,满足常规支撑需求。
Q355系列(Q355B/Q355C/Q355D,N,Z15,Z25,Z35)
特点:低合金高强度钢,屈服强度355MPa,综合力学性能优于Q235,可通过正火处理消除切割应力。
应用:广泛用于中等载荷设备,如轧机轴承座(如M150型号采用Q355C(NC)钢板)、起重机和工程机械。其良好的抗冲击性和焊接性使其成为主流选择。
二、优质碳素结构钢
20#钢
特点:含碳量0.2%,塑性和韧性优异,易焊接和冷加工,但强度较低(屈服强度约245MPa)。
应用:适用于需渗碳处理的轴承座,如农业机械、轻工设备中的轻载部件。其成本比45#钢低15-20%,适合对经济性敏感的场景。
45#钢
特点:中碳钢,含碳量0.45%,经调质处理后综合性能佳(硬度HB220-250),强度高(屈服强度355MPa),但焊接性较差,需预热。
应用:常用于重载、高速或对耐磨性要求高的轴承座,如机床主轴支撑座、汽车传动轴轴承座。某模具钢板切割案例中,45#钢被用于制造需承受冲击载荷的轴承座。
三、合金结构钢
40Cr
特点:含铬0.8-1.1%,淬透性优于45#钢,调质后强度更高(屈服强度≥785MPa),耐磨性和疲劳强度显著提升。
应用:适用于大型机械设备的重载轴承座,如矿山机械、冶金轧机,可替代部分渗碳钢以降低成本。
42CrMo
特点:含钼0.15-0.25%,高温强度和抗回火稳定性优异,调质后屈服强度≥930MPa,常用于关键部件。
应用:在高温、高冲击环境下的轴承座,如汽轮机、大型压缩机,需通过严格热处理(淬火+回火)保证性能。
四、高强度低合金结构钢
Q355系列(Q355B/Q355C/Q355D)
特点:替代Q345的新标准钢号,屈服强度355MPa,冲击韧性(-20℃时≥34J)和焊接性更优。
应用:广泛用于桥梁、压力容器等领域的轴承座,逐步成为Q345的升级选择。
Q460/Q550/Q690
特点:超高强度钢(屈服强度460-690MPa),需配合焊接工艺控制和热处理,成本较高。
应用:仅在极端重载或特殊结构(如海上风电设备)中使用,普通轴承座较少采用。
五、不锈钢
304/316不锈钢
特点:耐腐蚀性强,316含钼(Mo),抗氯离子腐蚀能力更佳,但强度较低(屈服强度205MPa)。
应用:用于食品加工、化工等腐蚀环境,如某水冷轴承座采用304不锈钢盖板焊接密封。
六、特殊钢种
GCr15(轴承钢)
特点:高碳铬钢(含碳1%、铬1.5%),硬度HRC61-65,耐磨性和接触疲劳强度极高,但加工难度大。
应用:仅用于制造滚动体或套圈,一般不用于钢板切割的轴承座本体。
选择依据与工艺要点
载荷与环境:
轻载→Q235/20#;中载→Q345/45#;重载→40Cr/42CrMo;腐蚀环境→304/316。
高温(>300℃)需选35CrMo或高温轴承钢(如W18Cr4V)。
加工与成本:
火焰切割需预留较大余量(单边2-10mm),适合Q235/Q345;激光切割精度高,可减少加工量,适合45#/40Cr。
20#钢成本-Mn13耐磨钢-,但需镀锌/涂塑处理以提升耐腐蚀性;45#钢加工成本比20#高约40%。
标准与规范:
国内常用GB/T 700(碳素钢)、GB/T 1591(低合金钢);国际标准如ASTM A36(对应Q235)、EN 10025(对应Q355)。
风电设备轴承座需符合GB/T 29913-2025《中碳合金轴承钢》标准,对纯净度(氧含量≤0.0015%)和淬透性要求严格。
典型案例
轧机轴承座:采用Q345C钢板切割,正火消除应力后加工轴承孔,通过优化工艺(如预留余量、分步焊接)控制变形。
水冷式连铸机轴承座:Q235B本体与304不锈钢盖板焊接,需采用氩弧焊防止裂纹,适用于高温潮湿环境。
模具钢轴承座:45#钢经调质处理,用于注塑机等高精度设备,需保证轴承孔圆度≤0.01mm。
综上,钢板切割轴承座的钢号选择需综合力学性能、加工工艺、成本及环境要求,其中Q355B、45#钢和40Cr是最常用的三大钢种,覆盖80%以上的应用场景。
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