第四节表面淬火设备.pptVIP

表面淬火方法：感应淬火，火焰淬火，接触电阻加热淬火等。 感应加热频率的选择：根据热处理及加热深度的要求选择频率，频率越高加热的深度越浅。 高频：(10kHz以上)加热的深度为0.5-2.5mm, 一般用于中小型零件的加热，如小模数齿轮及中小轴类零件等。 中频：(1~10kHz)加热深度为2-10mm，一般用于直径大的轴类和大中模数的齿轮加热。 工频：(50Hz)加热淬硬层深度为10-20mm，一般用于较大尺寸零件的透热，大直径零件（直径300mm以上，如轧辊等）的表面淬火。　 §4.2高频感应淬火设备 f 10kHz，一般200~300kHz 实质上是一个通过电子管振荡器的大功率变频器。 高频感应加热装置的规格型号及其选择 GP 例子：GP10-C2 GP：高频 数字：表示额定振荡功率，10kW C:淬火，R熔炼，H焊管 数字：型号顺序 一、感应器的基本结构及使用要求 1.感应器的基本结构 冷却水管1、 连接板2、 感应圈4 汇流板5 三、感应器基本尺寸的确定 1.感应器与工件之间的间隙确定 表4-13为推荐采用的感应器与零件表面之间间隙的经验数据。2.感应器尺寸的确定 (1)感应器直径的确定　加热外圆表面时，感应器的内径可由下式计算： 加热圆孔表面时，感应器的外径可由下式计算： (2)感应器高度的确定　感应器的高度与工件直径、比功率、高频设备的输出功率有如下关系： 轴的硬化层应沿截面圆周均匀分布 轴端应保留2～8mm的不淬硬区，以免产生轴端裂纹 在同一轴上若有两个淬硬区，则相邻淬硬区应保持足够距离，这样可避免产生交接裂纹。 相邻淬硬区之间的最小距离，高频为10mm，中频为20～30mm。 花键轴淬火时，淬硬区应超出花键全长的10～15mm。 齿轮感应器高度主要取决于齿宽 高频电流尖角效应明显，易造成尖角过热，应使感应器高度略低于齿轮宽度。 中频加热时，因尖角散热速度较快，则感应器高度应略大于齿轮宽度 3.感应器匝数的选择 大多数情况下均采用单匝 当零件淬火区宽度较大或感应器高度超过其直径3倍时，可采用双匝或多匝感应器。 如采用多匝时，则匝间距不超过零件与感应器之间的间隙，以提高效率，一般匝间距为3~6mm。 4.感应器冷却水路与喷水孔的确定 感应器多用纯铜管制造，以便可以通水把由于损耗引起的热量带走。 采用同时加热淬火时，感应器上可不设喷水孔。 对连续加热淬火的感应器，则需在感应导体的端部钻喷水孔，孔的中心线与感应器的夹角一般为45°。 五　火焰加热表面淬火 一、火焰淬火的基本原理和特点 火焰加热表面淬火是将高温火焰喷向工件表面，使工件表面层迅速加热到淬火温度，然后快速冷却的一种表面淬火方法。 火焰淬火最常用的是氧-乙炔、天然气、煤气或其他可燃气体的混合气体 其中氧-乙炔燃烧温度最高(可达3150℃)。 一、火焰淬火的基本原理和特点 氧-乙炔火焰分为焰心、还原区和全燃区三部分 还原区的温度最高(一般距焰心顶端2~4mm处温度最高)，在操作时应尽量利用这个高温区加热工件。 (1)还原焰　乙炔比氧气多，火焰长(有微量冒烟，核心高长，整个火焰显得没有力)，略有渗碳作用，如图4-12a所示。 (2)氧化焰　氧气比乙炔多，核心较淡和短，呈尖形，火焰形状缩短，光度显得白亮耀眼，整个火焰由淡红色变紫色，如图4-12c所示，氧化焰最高温度可达2300℃。 二、火焰淬火的方法 1.固定法 根据喷嘴与零件相对运动情况，火焰淬火的方法可以分为四种： 固定法是淬火零件和喷嘴都不动，用火焰喷嘴直接加热淬火部分。当零件加热到淬火温度后立即喷水冷却，这种方法适用于淬硬面积不大的零件. 2.旋转法:用一个或几个固定火焰喷嘴对旋转(100~200r/min)工件表面进行加热，使其表面加热到淬火温度，然后再进行冷却，这种方法适用于小直径的轴和模数小于5的齿轮。 3.前进法:火焰喷嘴和冷却装置沿淬火零件表面作平行移动，一边加热，一边冷却，淬火零件可缓慢移动和不动。这种方法可以使很长的工件进行表面淬火(如长轴、机床床身、导轨等)，也适用于大模数齿轮进行逐齿的淬火。 4.联合法：是指淬火零件绕其轴线作迅速旋转，而喷嘴及喷水装置同时沿零件轴线平行移动。该法加热比较均匀，可作冷轧辊的表面淬火用。 三、火焰淬火的设备 主要设备：喷枪、喷嘴(或称烧嘴，喷头)、淬火机床、乙炔发生器和氧气瓶。 喷嘴的形状直接影响着火焰淬火的质量 喷嘴的形状和尺寸取决于淬火加热部位的形状和尺寸 (1)平形　适用于不同尺寸零件的平面表面淬火加热用。(2)翘形　适用于凹槽表面的淬火加热。 常用喷嘴的形状有以下几种： (3)环形　适用于滚轮、轴类