高頻感應加熱(re)淬火操作(zuo)流程如下:
一、感應(ying)加熱設備
1. 加熱(re)電源
不論感應加熱電源是何(he)種形式(shi),其輸出功率及頻率必(bi)須(xu)要(yao)滿(man)足工作(zuo)要(yao)求,輸出電壓能控制在(zai)±2.5%范圍內(nei)(nei)或(huo)輸出功率在(zai)±5%范圍內(nei)(nei)。
2. 淬火機(ji)床
感應加熱(re)淬火機床在旋轉(zhuan)速度、升(sheng)降速度及高度、工作(zuo)臺面(mian)的跳動(dong)等(deng)方面(mian)應能滿足所(suo)處理工件(jian)(jian)的技術要求(qiu)。通常軸心擺差不大于0.3mm,軸向移動(dong)速度偏(pian)差<5%,旋轉(zhuan)可調范圍20~120r/min.并符(fu)合JB/T 9201《鋼鐵件(jian)(jian)的感應淬火回火處理》規定。
3. 時控(kong)裝置
感應加(jia)熱(re)電源(yuan)或淬火(huo)機床應根據(ju)需要裝有(you)控制加(jia)熱(re)、間歇、冷卻(que)的裝置。
4. 淬(cui)火(huo)冷卻設備
淬火冷(leng)卻設(she)備(bei)應能滿(man)足工件在連續淬火時的(de)水壓(一般(ban)為0.12~0.2MPa),流量應滿(man)足在同時淬火時的(de)冷(leng)卻能力。
5. 回(hui)火設備
要(yao)求能(neng)自(zi)動(dong)控溫和記錄,且(qie)有強制(zhi)爐(lu)(lu)氣循環設施,保證爐(lu)(lu)溫均勻。
二、感(gan)應器
淬火(huo)感(gan)應器采用薄壁(bi)紫銅材料(liao)制造,力求保證加熱工件表面各處溫度盡(jin)可能均勻,連續淬火(huo)感(gan)應器的噴(pen)水孔(kong)要均布(bu),噴(pen)水孔(kong)直徑在ф0.8~ф1mm之間(jian)(jian),噴(pen)水孔(kong)角度在35°~45°之間(jian)(jian)。噴(pen)水孔(kong)中心距一般在2~4mm之間(jian)(jian)。噴(pen)水孔(kong)總(zong)面積應占(zhan)有(you)效圈內表面總(zong)面積的12%~20%。
三、淬火件的預備處理及工藝規范
1. 感(gan)應(ying)淬(cui)火(huo)(huo)零件(jian)應(ying)經過(guo)退(tui)火(huo)(huo)、正火(huo)(huo)或調質預備處(chu)理,以使淬(cui)火(huo)(huo)前組織(zhi)均勻,保證感(gan)應(ying)加熱淬(cui)火(huo)(huo)后硬(ying)度均勻。常見馬氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)高頻淬(cui)火(huo)(huo)前的預處(chu)理參(can)見表7-12。加熱前預留(liu)的磨(mo)余量依據(ju)感(gan)應(ying)頻率(lv)不(bu)(bu)同而定,高頻感(gan)應(ying)加熱,單邊留(liu)量不(bu)(bu)大(da)于(yu)0.3~0.5mm。
2. 加(jia)熱方(fang)式的確定(ding)。根據工件(jian)形狀(zhuang)、加(jia)熱部位(wei)、加(jia)熱面(mian)積等(deng)條件(jian)確定(ding)加(jia)熱方(fang)法。
①. 同時(shi)加熱(re)法(fa)
采用與被(bei)處理(li)的零件淬(cui)火(huo)表面仿型(xing)的感應器,對應工件淬(cui)火(huo)部位加熱,之后再進(jin)行冷卻(可以噴水冷卻,也可以放淬(cui)火(huo)劑槽中冷卻)。
在一定的(de)(de)頻率下,通過改變單位功率和(he)加熱(re)時間(jian)可(ke)獲得不同的(de)(de)硬(ying)化層。一般采用(yong)的(de)(de)最小設備比功率為0.4~4kW/c㎡。
②. 連(lian)續加(jia)熱法
利用淬火機床(chuang)使工件(jian)旋轉(zhuan)并向下移(yi)動,工件(jian)經過安裝在(zai)固定位(wei)置的感(gan)應(ying)器(qi),其表面被迅(xun)速加熱,加熱部位(wei)離開感(gan)應(ying)器(qi)時(shi),同時(shi)被噴水冷卻。
連續加(jia)熱設備(bei)比功率一般最小為(wei)1.2kW/c㎡,常用的移動速(su)度為(wei)1~10mm/s。
3. 感應器(qi)選用
根據零件(jian)形狀、淬火部位、淬火面積(ji)、加熱方法(fa)來確定。
感(gan)應器與零件之(zhi)間的(de)(de)間隙應力求小且(qie)均勻,以提高感(gan)應器的(de)(de)加(jia)熱效率和加(jia)熱的(de)(de)均勻性。一般情況(kuang)下,軸類件為(wei)(wei)1.5~3mm;齒(chi)輪模數小于或等于3時為(wei)(wei)2~5mm,大(da)于3時為(wei)(wei)4~6mm;平面和孔類為(wei)(wei)1~2mm。
柱面全加熱時,感(gan)應(ying)器高度(du)比柱面高度(du)小1~2mm,以減(jian)小尖角效應(ying)。軸類局部同時加熱時,感(gan)應(ying)器高度(du)應(ying)為加熱帶(dai)長度(du)的1.05~1.2倍(bei)。
4. 加熱(re)溫度
采用高頻感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)時(shi),根(gen)據加(jia)(jia)熱(re)速度(du)(du)(du)、原始組織(zhi)等情況,淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)應(ying)比(bi)爐中加(jia)(jia)熱(re)淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)高30~80℃,有時(shi)需要更高的溫(wen)度(du)(du)(du)。常用不銹鋼感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)見表7-12。
5. 加熱時間(jian)
連(lian)續(xu)加(jia)熱時(shi),工(gong)件加(jia)熱表(biao)面上任一(yi)點的加(jia)熱時(shi)間(jian)相當于(yu)該點進入(ru)感應(ying)圈到(dao)離(li)開感應(ying)圈的時(shi)間(jian),即通(tong)過感應(ying)圈高度的時(shi)間(jian)。
在實際生產時,應(ying)根據加(jia)(jia)熱(re)零件的具體(ti)情況(kuang),選(xuan)擇感應(ying)器高(gao)度(du)、淬火機(ji)床(chuang)升降速度(du)、加(jia)(jia)熱(re)設備(bei)功率等技(ji)術參(can)數。
6. 參數的(de)確定(ding)
選(xuan)擇合(he)(he)理的(de)電氣參(can)數,是為了保(bao)證(zheng)設備(bei)輸出功率(lv)及設備(bei)在高效率(lv)狀態(tai)下正常工(gong)作(zuo)。通(tong)過(guo)調(diao)整(zheng)陽極電壓、反饋和耦合(he)(he)手(shou)輪,可以(yi)改(gai)變陽極負(fu)載電壓和陽極負(fu)載電流的(de)大小(xiao),獲得需要輸出的(de)功率(lv)。
當調整耦合和(he)反(fan)饋手輪時,若槽路電(dian)壓(ya)(ya)上升則表示輸(shu)出(chu)功(gong)(gong)率(lv)增(zeng)加(jia),槽路電(dian)壓(ya)(ya)越高,表示輸(shu)出(chu)功(gong)(gong)率(lv)越大;若槽路電(dian)壓(ya)(ya)不變或(huo)稍有下降,則表示已獲得最大輸(shu)出(chu)功(gong)(gong)率(lv)。
在(zai)最佳(jia)工作狀態,陽流和柵(zha)流的比值(zhi)K為(wei)定值(zhi)。在(zai)使用設備GP-100的條件下,K=5~8.為(wei)調整(zheng)K值(zhi)達(da)最佳(jia),需調節(jie)反饋和耦合(he)手輪,調節(jie)方向及規律(lv)見表7-14。
7. 淬火(huo)冷卻
①. 連續加熱(re)淬火時采用(yong)噴(pen)射冷卻,此時應(ying)保證水(shui)壓(ya)、噴(pen)水(shui)方(fang)式、水(shui)溫(wen)等(deng)符合(he)工藝要(yao)求,以(yi)保證充(chong)分冷卻。
②. 同(tong)時加熱(re)淬(cui)火時,根據(ju)工件形狀、材質及(ji)淬(cui)火部(bu)位,可以采(cai)用(yong)噴(pen)射冷(leng)卻,也可采(cai)用(yong)浸液冷(leng)卻。
8. 淬火后回(hui)火
感(gan)應加熱淬火(huo)后(hou),根據材質及(ji)硬度的(de)要來(lai),選(xuan)用適當(dang)的(de)溫度回火(huo)。采用加熱爐回火(huo)時,設備應有可靠的(de)控制(zhi)系統(tong)和(he)記錄裝置,最好有爐氣強(qiang)制(zhi)循環(huan)裝置。也允許采用自(zi)回火(huo)和(he)感(gan)應加熱回火(huo)。
四(si)、感(gan)應加熱(re)淬(cui)火(huo)件的質量控制(zhi)與檢驗(yan)
1. 外觀(guan)
淬火表面不允許有(you)燒傷或熔化疤痕、裂(lie)紋。
2. 硬(ying)度
淬(cui)火表面應達(da)到技術要求的硬度(du),硬度(du)檢驗可根據(ju)零(ling)件(jian)大小和硬化層的深度(du),采用洛氏法(GB/T 230)、維氏法(GB/T4340)或肖氏法.(GB/T 4341).大型工件(jian)也(ye)可以用銼刀檢測(ce)。表面硬度(du)允許波動范圍見表7-15~表7-17。
3. 有效硬化層(ceng)深度
必須檢(jian)查時(shi),應破壞工件,在要(yao)求的硬(ying)化區內檢(jian)驗,同一零件硬(ying)化層深度允許(xu)波(bo)(bo)動(dong)0.2mm以(yi)(yi)下,同批件允許(xu)波(bo)(bo)動(dong)0.4mm以(yi)(yi)下。
硬(ying)化層檢測可按GB/T 5617的規定(ding)進行。
4. 金相組織
處理部(bu)位的金相組織(zhi)應(ying)為技術要(yao)求的正常組織(zhi)。按JB/T9204要(yao)求的方(fang)法(fa)進行檢查。
5. 變形
處理后的零件變形量應(ying)不影響以后的機械加(jia)工和使用功能(neng)。
五、感應加熱淬火操作注意事項
1. 高頻設備啟動前(qian)應通冷(leng)(leng)卻水冷(leng)(leng)卻并提前(qian)半小時(shi)預熱設備。
2. 根(gen)據(ju)零件形狀、淬火部位、硬度(du)要求(qiu)等選(xuan)用正確(que)的感應器,并安全、牢固地(di)固定在輸出變壓器上,及(ji)時通入冷卻水。
3. 按要(yao)求(qiu)調整好電(dian)氣參(can)數,并注意(yi)儀表的指示及變化。
4. 工件進入(ru)感應器前(qian)禁止送(song)電(dian),也不準在未(wei)斷電(dian)前(qian)將工件退出感應器。
5. 及時正確地(di)將加熱部位冷(leng)卻,以保證要求的淬(cui)硬(ying)層和硬(ying)度(du)。
6. 操作(zuo)(zuo)時,如發現(xian)(xian)電源電壓(ya)下(xia)降到360V以下(xia)時,應停止操作(zuo)(zuo)。如發現(xian)(xian)打(da)火或出現(xian)(xian)不正常現(xian)(xian)象時應及(ji)時關閉設備及(ji)總電閘。
7. 淬火(huo)完畢,應在(zai)切(qie)斷(duan)燈(deng)絲電壓30~60min 后再關(guan)閉冷卻水。