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金属热处理工实操任务书

工种：金属热处理工

时间：2023年10月26日至2023年10月30日

一、任务概述

本次实操任务旨在通过系统化的操作训练，提升金属热处理工在理论知识和实际操作技能方面的综合能力。重点涵盖热处理工艺的选择、设备操作、过程监控、质量检验及安全规范等方面。通过模拟工业生产环境中的典型热处理任务，确保学员能够独立完成从工艺制定到成品检验的全流程操作，并具备解决实际问题的能力。

二、任务目标

1.工艺理解与选择：掌握常用金属材料的加热、保温、冷却工艺参数，能够根据材料特性和热处理需求选择合适的工艺路线。

2.设备操作与维护：熟练操作箱式电阻炉、井式炉、盐浴炉等热处理设备，熟悉设备日常维护及故障排查流程。

3.过程监控与调整：学会使用热电偶、测温仪等工具监控炉温均匀性，根据实时数据调整加热曲线，确保工艺稳定性。

4.质量检验与分析：掌握硬度测试、金相组织观察等检测方法，能够识别热处理缺陷并分析原因。

5.安全规范与环保要求：严格遵守热处理车间安全操作规程，掌握通风、防中毒、防触电等应急措施。

三、任务内容与步骤

（一）工艺准备阶段

1.材料分析：

-实训对象：45钢圆棒、Cr12MoV模具钢、6061铝合金板。

-要求：分析各材料的化学成分、热处理目的（如调质、淬火+回火、固溶处理），确定热处理工艺需求。

2.工艺文件编制：

-编制热处理工艺卡，包括加热温度、保温时间、冷却方式、变形控制措施等关键参数。

-考虑应力消除退火的工艺设计，针对铸件或焊接件制定预处理方案。

（二）设备操作阶段

1.炉前准备：

-检查炉膛清洁度、炉衬状况，确认仪表（温度、时间）校准合格。

-根据工艺要求选择合适的加热介质（燃气、电、盐浴），检查燃料或电力供应。

2.装炉与升温：

-按批次装炉，确保工件间距均匀，避免炉内热流阻塞。

-使用程序控温仪设定加热曲线，分段升温（预热、中温、高温），记录升温速率。

3.过程监控：

-每30分钟检查一次炉温均匀性，使用多点测温法对比炉内温度分布。

-观察工件颜色变化，与标准色卡比对，验证温度是否达到工艺要求。

（三）冷却与后处理

1.冷却方式选择：

-对45钢采用油冷或空冷，对比不同冷却速率对硬度的影响；

-对Cr12MoV采用分级淬火或等温淬火，防止开裂。

2.变形控制：

-预测工件冷却过程中的热应力分布，采取工装夹持或反变形措施。

-使用卡尺测量冷却后尺寸变化，分析变形原因（如加热不均、冷却速度差异）。

（四）质量检验阶段

1.硬度检测：

-使用洛氏硬度计检测热处理后表面和心部的硬度值，与工艺卡对比。

-对Cr12MoV进行硬度梯度测试，验证淬火层深度。

2.金相组织观察：

-制备金相试样，使用硝酸酒精溶液腐蚀后，在显微镜下观察晶粒大小、相分布。

-识别正常组织（如回火马氏体、索氏体）及缺陷（如淬火裂纹、过热组织）。

3.缺陷分析与改进：

-对硬度不足、硬度不均或出现裂纹的工件，分析工艺参数（如保温时间、冷却介质选择）的影响。

-提出改进建议，如调整加热曲线或优化装炉方式。

（五）安全与环保操作

1.个人防护：

-佩戴耐高温手套、护目镜、防烫服，禁止在炉前穿易燃衣物。

-使用绝缘工具操作电气设备，避免触电风险。

2.通风与废气处理：

-确认盐浴炉或燃气炉的通风系统正常运行，防止氰化物或一氧化碳积聚。

-定期清理炉渣和废油，分类存放危险废弃物。

四、考核标准

1.工艺执行准确率：工艺参数偏差不超过±5%（如加热温度偏差±10℃）。

2.设备操作规范性：无违规操作，设备维护记录完整。

3.质量检验能力：硬度检测误差≤2HRC，金相组织判读正确率≥90%。

4.安全意识与应急响应：能独立处理3种常见故障（如炉温失控、工件氧化）。

5.问题解决能力：针对2个典型缺陷（如硬度不均、变形超标）提出可行的改进方案。

五、时间安排

-Day1：工艺文件编制、炉前准备、45钢调质工艺实操。

-Day2：Cr12MoV淬火+回火操作、炉温均匀性测试。

-Day3：6061铝合金固溶处理、冷却方式对比实验。

-Day4：质量检验（硬度、金相）、缺陷分析、考核评估。

六、注意事项

1.实训过程中必须佩戴工装，禁止赤脚或穿凉鞋进入车间。

2.高温工件需使用专用夹具搬运，防止烫伤。

3.盐浴炉操作时需佩戴防碱手套，避免皮肤腐蚀。

4.实训结束后需填写操作记录表，并由导师签字确认。

七、附件

1.热处理工艺卡模板（45钢、Cr12MoV、6061铝合金）。

2.设备操作手册（箱式电阻炉、井式炉）。

3.金相组织判读标准图例。

通过本次实操任务，学员应能够独立完成中等复杂度的热处理工作，并具备持续优化工艺、提升产品质量的能力。所有操作需以“安全第一、质量至上”为原则，确保实训过程高效、规范。