表面淬火8--学习资料.pptVIP

单元8 表面淬火 在表面加热淬火法中，高频感应加热淬火和火焰加热淬火是比较通用的处理方法。 技能训练 1——高频感应加热淬火操作 1．感应器的使用 高频感应加热淬火的加工效率和加工质量与感应器的设计和使用有密切关系，因此使用好的感应器是高频感应加热淬火操作的关键。 (1)感应器的种类 感应器的形状和尺寸是根据工件的形状和尺寸确定的，故按加热形式可将感应器分为平面加热、外圆表面加热、内孔表面加热、内外表面同时加热和特殊表面加热感应器等五类。 高频感应加热淬火方法有同时加热淬火法和连续加热淬火法两种。按同时加热淬火法操作时，工件的待淬硬部位整个放入感应器中，一次完成加热后迅速淬火冷却。当工件的淬硬区面积超过设备所允许的最大加热面积时，需采用连续加热淬火法处理，即工件和感应器作相对移动，使待淬硬区连续通过感应器。故按加热淬火方法的不同，又有同时加热感应器和连续加热感应器之分。 连续加热淬火时，工件需边加热边喷淬火介质，因此在感应器的出口端通常都有喷液孔。而同时加热淬火时，工件加热到预定温度后，大多将其迅速投入淬火槽中冷却，因此在感应圈上一般都没有喷液孔。感应器类型示例如图8-1所示。 由图例和上述介绍可知，每感应器都是针对具体工件和不同的加热方式设计制作的，用感应器时必须注意这一点，否则会造成不良后果。例如，要采用边加热边喷淬火介质的感应器加工某种工件时，如了同时加热感应器，造成输送给工件的功率不够大而不能定时间内将工件表面加热到工艺规定的淬火温度，或者由应器上没有喷液孔而无法进行边加热边喷淬火介质，或者不能使用。 (2)感应器匝数与工件直径的关系 相同直径、相同高度的感应器，匝数增加时，感应器本身消耗的电能增大，由于设备的输出功率是一定的，因此随着感应器匝数增加，设备输送给工件的电能反而减小。这种情况下，需要延长加热时间才能使工件达到工艺规定的淬火温度，生产效率会因此降低。随着加热时间延长，热量由工件表面向心部传导，使加热层深度增加，淬火后获得的硬化层深度可能会超过工艺规定的范围。所以，大直径工件一般采用单匝感应器加热；工件 直径较小时，使用多匝感应器才是合适的。 (3)避免工件过热和开裂 既然感应器的形状总是与工件形状相仿，是否只要工件能放人感应器中(如外圆表面加热时的情况)，或者感应器能放人工件中(如内圆表面加热时的情况)，就能正常完成感应加热呢?例如图8-2a所示感应器的形状与工件形状完全相仿，但工件加热时端部产生过热，淬火后常常在这些部位出现裂纹。将感应器改为图 8-2b所示形状后，工件加热淬火质量获得改善。这个实例说明，感应器与工件之问的间隙足影响加热质量的一个重要因素。 一般来讲，进行内孔和平面加热时，感应器与工件之间的间隙应尽可能小些，外圆表面加热时间隙可适当大一点。对于形状不规则的特殊表面，为使加热均匀，避免某些部位过热和开裂，各处问隙应该有所不同。 同理，在加热有台阶的、带槽的或带孔的工件时，其淬硬区宽度也要遵循某些规定。如图 8-3a中有台阶的轴作整体高频感应加热淬火，当 D-dl0mm时，台阶处应留出的软带宽度 A≈3mm；当D-d=10～12mm时，A≈8mm；当 D-d20mm时，A≈12mm。图8-3b～e中所示工件的软带宽度值已在围中标出。 (4)防止工件电烧伤 感应器与工件之间因产生电弧放电而造成工件表面烧伤，是高频感应加热所特有的缺陷。在感应器工件之间加垫云母片或用石棉绳包扎感应器，虽然可防止电烧伤，但由于需要经常更换，使用比较麻烦。 常用的感应器最好在其外表烧结一层搪瓷，这样效果会更好，使用起来也更方便。搪瓷粉的配方为(质量分数)：长石 25.55％、石英12.75％、硼砂 27.45％、氟硅酸钠6.89％、硝酸钠 10.15％、二氧化钛13.50％、氧化铜l.95％、重铬酸钾0.08％、磷酸三钠l.68％。将配好的搪瓷粉加水调成稀糊状，浸涂在清洗好的感应器上，于100～200℃烘干后，放入880～900℃的电炉内烧结1 5～2min，至刚熔化时立即取出，转到150℃左右的烘箱中让其缓陧冷却。搪瓷层厚度以0 2～O 3min为宜。 采用这种方法“绝缘”的感应器，制作时应采用纯铜作焊料。如用黄铜焊接，烧结时会发生脱焊现象。 (5)感应器的维护保养 感应器在加热工件的同时，自身也会发热，因此感应器都是用空心纯铜管制造的，以便用循环水冷却。空心铜管的强度不高，使用不当可能产生变形。感应器一旦变形则很难使其复原．用它加热工件，质量往往得不到保证。剧烈碰撞会使空心铜管凹陷，严重时会造成淬火水路堵塞，修