紡織機械CT267X型高速多臂裝置某零件。其材料為45鋼。直徑20mm孔內(nèi)徑要求高頻感應加熱機淬火強化,淬硬層深0.8-1.0mm,硬度為50-60HRC。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),直徑20mm小孔高頻感應加熱淬火處理困難,一方面常規(guī)內(nèi)孔感應器不易制作,更難鑲?cè)鐚w;另一方面,無論采用感應器噴水,還是利用專用噴水套噴射冷卻方式,對工件淬火冷卻均效果不佳,內(nèi)孔硬度不均,不能滿足技術(shù)要求。
該工件高頻感應加熱淬火曾采用內(nèi)螺旋內(nèi)孔淬火感應器,該感應器以直徑4MM純銅管繞制而成,外徑為直徑16mm,螺距為7mm,共3匝,內(nèi)通流動水冷卻。使用中發(fā)現(xiàn),該感應器不僅制作困難,并且冷卻水流動不暢,使加熱溫度不均勻,淬火加熱后澆水冷卻,斷電與澆水不易同步進行,冷卻水不足,工件冷卻速度慢,組織轉(zhuǎn)變不完全,因為工件淬火后硬度不均,達不到技術(shù)要求。
此后進行螺旋絲式感應器埋水淬火工藝試驗。高頻感應加熱時,工件表面溫度升高,周圍水被氣化形成一層穩(wěn)定的蒸汽膜包圍工件,使工件和流動冷卻水隔離。蒸汽膜導熱差,起絕緣保護作用,工件溫度迅速上升到淬火溫度并進行淬火。這時進行斷電,工件表面蒸汽膜破裂,工件被流動冷卻水迅速冷卻,完成組織轉(zhuǎn)變,工件表面得到硬化。試驗結(jié)果如下:內(nèi)孔內(nèi)徑硬度為55-63HRC,淬硬層深為1.0-1.5mm,硬度分布均勻,孔縮小約為0.015-0.03mm,變形微小,滿足技術(shù)要求,生產(chǎn)效率為200件/h。
搞實驗改進工藝方法應用于生產(chǎn)中,工件質(zhì)量優(yōu)良,工藝穩(wěn)定可靠,符合技術(shù)要求。
生產(chǎn)中的注意事項如下:
1.鋼絲直徑取直徑2mm的加熱效果較好,其他幾種易燒斷。
2.由于鋼絲較細,鋼性低,螺距不能太小,不然通電后易發(fā)生相互接觸造成短路:但螺距過大則加熱不均,淬硬層硬度不均。權(quán)屬與工件厚度有關(guān),圈數(shù)太少,淬硬層硬度不均,圈數(shù)太多,感應器阻抗大,加熱效果下降。感應器螺距和權(quán)屬應選取合適的,使淬火性能效果較佳。
3.感應器銅絲細,鋼性較差,通電后在磁場作用下產(chǎn)生振動,為防止感應器振動打火機燒斷,設計了感應器加固裝置,以減輕振。