高頻(pin)感應加熱(re)淬火操作(zuo)流程(cheng)如下:
一、感應加(jia)熱設備
1. 加熱(re)電源
不論感應(ying)加熱電源是(shi)何種形式(shi),其輸出(chu)(chu)功率(lv)及(ji)頻率(lv)必(bi)須要(yao)滿足(zu)工作要(yao)求,輸出(chu)(chu)電壓(ya)能控制在±2.5%范(fan)圍(wei)內或輸出(chu)(chu)功率(lv)在±5%范(fan)圍(wei)內。
2. 淬火機(ji)床
感(gan)應加熱淬(cui)火機床(chuang)在旋轉速(su)度(du)(du)、升降(jiang)速(su)度(du)(du)及高度(du)(du)、工作(zuo)臺面的跳動等方面應能滿足所處(chu)理工件的技術要(yao)求。通常軸心擺(bai)差(cha)不大于0.3mm,軸向移(yi)動速(su)度(du)(du)偏差(cha)<5%,旋轉可調范圍(wei)20~120r/min.并符合JB/T 9201《鋼鐵件的感(gan)應淬(cui)火回火處(chu)理》規定。
3. 時(shi)控(kong)裝置
感應加熱電源或淬火機床應根據需要裝有控制(zhi)加熱、間(jian)歇、冷卻的裝置。
4. 淬火冷卻設備(bei)
淬(cui)(cui)火冷卻設備應能滿足工件在連續淬(cui)(cui)火時的水壓(一般為(wei)0.12~0.2MPa),流量應滿足在同時淬(cui)(cui)火時的冷卻能力。
5. 回火設備
要求(qiu)能自動控溫(wen)和記錄,且有強制爐氣循環設施,保(bao)證爐溫(wen)均勻。
二、感應(ying)器
淬火(huo)感(gan)應(ying)器(qi)(qi)采用薄(bo)壁(bi)紫銅材料制造(zao),力求保(bao)證加熱工(gong)件表面(mian)各(ge)處溫度盡可能均勻,連續淬火(huo)感(gan)應(ying)器(qi)(qi)的噴(pen)(pen)水(shui)(shui)(shui)孔(kong)要均布(bu),噴(pen)(pen)水(shui)(shui)(shui)孔(kong)直徑在(zai)ф0.8~ф1mm之間(jian),噴(pen)(pen)水(shui)(shui)(shui)孔(kong)角度在(zai)35°~45°之間(jian)。噴(pen)(pen)水(shui)(shui)(shui)孔(kong)中(zhong)心(xin)距一般在(zai)2~4mm之間(jian)。噴(pen)(pen)水(shui)(shui)(shui)孔(kong)總面(mian)積應(ying)占有效圈內表面(mian)總面(mian)積的12%~20%。
三、淬(cui)火(huo)件的預備處(chu)理及(ji)工藝規范
1. 感應淬火零件(jian)應經(jing)過退(tui)火、正火或調質預備處(chu)理(li),以使淬火前組織均勻(yun),保證感應加(jia)熱(re)淬火后(hou)硬(ying)度均勻(yun)。常見馬氏體不(bu)銹鋼高頻淬火前的預處(chu)理(li)參(can)見表7-12。加(jia)熱(re)前預留(liu)的磨余量(liang)依據感應頻率不(bu)同而(er)定,高頻感應加(jia)熱(re),單邊留(liu)量(liang)不(bu)大于(yu)0.3~0.5mm。
2. 加(jia)熱(re)方式的(de)確定。根據工件形狀、加(jia)熱(re)部(bu)位、加(jia)熱(re)面積等(deng)條(tiao)件確定加(jia)熱(re)方法。
①. 同時加熱法
采用與被處理的零件淬(cui)(cui)火表面仿型(xing)的感應器(qi),對應工件淬(cui)(cui)火部位加熱(re),之后再(zai)進行冷卻(que)(可以噴水冷卻(que),也可以放(fang)淬(cui)(cui)火劑槽中冷卻(que))。
在一定的(de)(de)頻率下,通過改變單位功(gong)率和加熱時間可獲(huo)得不同的(de)(de)硬化(hua)層(ceng)。一般采用的(de)(de)最小設(she)備比功(gong)率為0.4~4kW/c㎡。
②. 連(lian)續加熱法
利用淬火(huo)機床使工件旋轉并向下移動,工件經過(guo)安裝(zhuang)在固定位置的(de)感(gan)應器,其表(biao)面被迅速加熱,加熱部位離(li)開感(gan)應器時,同時被噴水冷(leng)卻。
連續(xu)加熱設備比(bi)功率(lv)一般最(zui)小為1.2kW/c㎡,常用的移動速(su)度為1~10mm/s。
3. 感應器選用(yong)
根據(ju)零(ling)件形狀、淬火(huo)(huo)部位(wei)、淬火(huo)(huo)面積、加熱(re)方(fang)法來確定。
感(gan)應器與(yu)零件之間的間隙應力求小(xiao)且均勻,以提高感(gan)應器的加熱效率和加熱的均勻性。一般情況下(xia),軸類件為1.5~3mm;齒輪模數小(xiao)于(yu)或等于(yu)3時(shi)為2~5mm,大(da)于(yu)3時(shi)為4~6mm;平(ping)面和孔類為1~2mm。
柱面(mian)全加(jia)(jia)熱(re)時(shi),感應(ying)器高(gao)(gao)度(du)比柱面(mian)高(gao)(gao)度(du)小1~2mm,以減小尖角效應(ying)。軸(zhou)類局(ju)部同時(shi)加(jia)(jia)熱(re)時(shi),感應(ying)器高(gao)(gao)度(du)應(ying)為(wei)加(jia)(jia)熱(re)帶長(chang)度(du)的1.05~1.2倍。
4. 加熱(re)溫(wen)度
采用(yong)(yong)高(gao)頻感應加(jia)熱(re)時(shi)(shi),根(gen)據加(jia)熱(re)速(su)度、原(yuan)始(shi)組織等情況,淬(cui)火(huo)溫(wen)度應比爐中加(jia)熱(re)淬(cui)火(huo)溫(wen)度高(gao)30~80℃,有時(shi)(shi)需要更高(gao)的(de)溫(wen)度。常用(yong)(yong)不銹鋼感應加(jia)熱(re)淬(cui)火(huo)溫(wen)度見表7-12。
5. 加(jia)熱時(shi)間
連續加熱時(shi)(shi)(shi),工件加熱表面上任(ren)一點(dian)(dian)的(de)加熱時(shi)(shi)(shi)間相當于(yu)該(gai)點(dian)(dian)進(jin)入感(gan)(gan)應(ying)圈(quan)到(dao)離開(kai)感(gan)(gan)應(ying)圈(quan)的(de)時(shi)(shi)(shi)間,即通過(guo)感(gan)(gan)應(ying)圈(quan)高度的(de)時(shi)(shi)(shi)間。
在(zai)實際生產時(shi),應(ying)(ying)根據加熱(re)零件(jian)的(de)具體情況,選擇(ze)感應(ying)(ying)器(qi)高度(du)、淬火機床升降速度(du)、加熱(re)設備功率等技術參數。
6. 參數的(de)確定(ding)
選擇(ze)合理的(de)電(dian)氣(qi)參數,是(shi)為(wei)了保證設備(bei)輸出功率及設備(bei)在(zai)高效率狀態下正常工作。通過調整陽(yang)(yang)極(ji)電(dian)壓(ya)、反饋和耦合手輪,可以(yi)改變陽(yang)(yang)極(ji)負(fu)載(zai)電(dian)壓(ya)和陽(yang)(yang)極(ji)負(fu)載(zai)電(dian)流的(de)大小,獲得需要輸出的(de)功率。
當調整耦合和(he)反饋手輪時,若(ruo)槽(cao)(cao)路(lu)(lu)電壓(ya)上(shang)升則表(biao)示(shi)輸(shu)出功率增加,槽(cao)(cao)路(lu)(lu)電壓(ya)越(yue)高,表(biao)示(shi)輸(shu)出功率越(yue)大(da);若(ruo)槽(cao)(cao)路(lu)(lu)電壓(ya)不(bu)變或稍有下降,則表(biao)示(shi)已獲得最大(da)輸(shu)出功率。
在(zai)最(zui)(zui)佳(jia)工作狀態,陽流(liu)和柵流(liu)的(de)比值K為定值。在(zai)使用設(she)備GP-100的(de)條件下,K=5~8.為調整K值達最(zui)(zui)佳(jia),需調節反饋和耦(ou)合手(shou)輪(lun),調節方向及規律見表7-14。
7. 淬火冷卻
①. 連續加熱淬火時(shi)采用噴(pen)射(she)冷卻,此時(shi)應保(bao)證水壓(ya)、噴(pen)水方式、水溫等符(fu)合工藝要(yao)求,以保(bao)證充(chong)分(fen)冷卻。
②. 同時加(jia)熱淬(cui)(cui)火時,根據工件(jian)形狀、材(cai)質及(ji)淬(cui)(cui)火部位,可以(yi)采(cai)用噴(pen)射(she)冷卻,也可采(cai)用浸液冷卻。
8. 淬火(huo)后回火(huo)
感應加(jia)熱(re)淬火后,根(gen)據(ju)材質(zhi)及硬度的(de)要來,選用(yong)適當(dang)的(de)溫度回火。采用(yong)加(jia)熱(re)爐回火時,設(she)備應有可靠的(de)控制系(xi)統和記錄(lu)裝置,最好(hao)有爐氣強制循環裝置。也(ye)允許采用(yong)自回火和感應加(jia)熱(re)回火。
四(si)、感應加熱(re)淬(cui)火(huo)件(jian)的質量控制與檢驗
1. 外觀
淬火(huo)表面不允許有燒傷(shang)或熔(rong)化(hua)疤痕、裂(lie)紋。
2. 硬度
淬火表面(mian)應達到(dao)技術(shu)要求的硬(ying)(ying)度,硬(ying)(ying)度檢(jian)驗可(ke)根據零件大小和硬(ying)(ying)化層的深度,采用(yong)洛氏法(fa)(GB/T 230)、維(wei)氏法(fa)(GB/T4340)或肖氏法(fa).(GB/T 4341).大型(xing)工件也(ye)可(ke)以用(yong)銼刀檢(jian)測。表面(mian)硬(ying)(ying)度允許波動范圍見表7-15~表7-17。
3. 有效硬化層深度
必(bi)須(xu)檢查時,應(ying)破壞(huai)工件(jian),在(zai)要(yao)求的硬化區內檢驗,同一零件(jian)硬化層深度(du)允(yun)許(xu)波動(dong)0.2mm以下,同批件(jian)允(yun)許(xu)波動(dong)0.4mm以下。
硬化(hua)層檢測可按GB/T 5617的(de)規(gui)定進行。
4. 金相組織
處理(li)部位的金相(xiang)組(zu)織應為技術(shu)要求的正(zheng)常組(zu)織。按(an)JB/T9204要求的方法進(jin)行檢(jian)查(cha)。
5. 變形
處理后的零件變(bian)形(xing)量(liang)應不影響(xiang)以后的機械加工(gong)和使用(yong)功能。
五、感(gan)應加熱(re)淬(cui)火操作(zuo)注意(yi)事(shi)項(xiang)
1. 高頻設備啟動前應通冷卻水冷卻并提前半(ban)小時預熱設備。
2. 根據(ju)零件形狀、淬火部位、硬度要求(qiu)等選用正確的感應(ying)器,并安全(quan)、牢固地(di)固定在輸出變壓器上,及時通(tong)入冷卻(que)水。
3. 按要求調(diao)整好電氣(qi)參數,并注意儀表的指示及變化。
4. 工(gong)件進入感應器(qi)前禁止送電,也不準在(zai)未斷電前將工(gong)件退(tui)出(chu)感應器(qi)。
5. 及時正確地(di)將加熱部位冷卻(que),以保證要求的淬硬層(ceng)和硬度。
6. 操(cao)(cao)作時,如發現電(dian)源電(dian)壓下降(jiang)到360V以下時,應停(ting)止操(cao)(cao)作。如發現打火或出現不(bu)正(zheng)常(chang)現象時應及時關(guan)閉設(she)備及總(zong)電(dian)閘。
7. 淬(cui)火完畢,應(ying)在切斷燈絲電壓(ya)30~60min 后再關閉(bi)冷卻(que)水。