[doc] 改进灰铸铁燕尾导轨起音频淬火工艺[doc] 改进灰铸铁燕尾导轨起音频淬火工艺 改进灰铸铁燕尾导轨起音频淬火工艺 改进灰铸铁燕尾导轨超音频淬火工艺 倪金峰吕明德(柳氨第二机床厂 一 ,问题的引出 对燕尾导轨进行感应加热淬火,国内一 般采用预热圈与淬火圈串l联的仿形感匣器( 简称串联式感应器),以连续加热冷却的方 法进行.由于燕尾导轨几何结构的原因,淬 火效果往往不佳.淬硬层分布差,硬度不 高,不仅影响导轨的耐磨性,而且给磨削加 工带来困难. „ 近年来随技术进步,机床产品对其运 动副的耐磨性要求大幅度的提升.因此国家颁布...
[doc] 改进灰铸铁燕尾导轨起音频淬火工艺 改进灰铸铁燕尾导轨起音频淬火工艺 改进灰铸铁燕尾导轨超音频淬火工艺 倪金峰吕明德(柳氨第二机床厂 一 ,问题的引出 对燕尾导轨进行感应加热淬火,国内一 般采用预热圈与淬火圈串l联的仿形感匣器( 简称串联式感应器),以连续加热冷却的方 法进行.由于燕尾导轨几何结构的原因,淬 火效果往往不佳.淬硬层分布差,硬度不 高,不仅影响导轨的耐磨性,而且给磨削加 工带来困难. „ 近年来随技术进步,机床产品对其运 动副的耐磨性要求大幅度的提升.因此国家颁布 实施了《金扁切削机床灰铸铁导轨感应加热 淬火技术条件》(JB/GQ1093--87).对机 床痰铸铁导轨的洋火质量提出了严格而具体 的要求.为此,我们结合本厂产品对机床灰 铸铁燕尾导轨感应加热淬火工艺进行了试验 摸索.提出了用预热圈与淬火圈各自的平面 导轨施感段与斜面导轨施感段分别并联分 流,在平面导轨施惑段与斜面导轨施感段相 交处将预热圈与淬火圈串联起来的感应器( 筒称分流并串联式感应器)进行燕尾导轨超 音频洋火,获得成功. 二,感应器结构与原理
迅速将工件表层加热到淬火温度,进而 冷却阵硬工件.若要通过感应加热淬火获 得具有高的表面硬度和一定深度的淬硬层, 必须使淬火部位的每一处在通过感应器时达 到均匀一致的浮火温度.因此
感应器时 首先要考虑怎么使高频电流在感应器上合理 分布.串联式感应器淬火效果差的原因就在 于此.具体说来主要有三个方面原因; !.高频电流的邻近效应串联式感应 器(见图1(a))各段上的电流强度相等, 但各施感段上的电流方向或相反或互为钝 角.当两个方向相反或接近方向相反的高频 电流距离较近时,由于磁场的相互作用,磁 力线(b).这是由于相 邻磁力线的方向相同,根据电磁定律,两导 伴相邻一侧的感抗因之较小,于是高频电流 便沿着两导体相邻一侧流,频率越高,两导 体越靠近,高额电流越向相邻一侧集中.这 …………………………………, 的污染,所以国家对含铬污水的排放有专门 舶婺求,要使污水迭掰国家规定的排放标 堆,得配备专门的台铬污水处理设备做净 化处理. 柠檬酸盐无铬退铜电解液对人体建康的 不利影响远小于铬酐,硫酸铵退铜溶液的不 利影响.无铬退铜比含铬退铜,在污染程度 上大为减轻,生产中只需普通韵抽风设备就 可以操作,污承经稀释后可直接排放,无须 再掭置其他辅助设施. 无铬逯铜工艺的试验和应用的实践,使 我们得出了如下的结论: 柠檬酸盐无铬退铜工艺是一种性能可 靠,操作便捷,设备简单,价格实惠公道的行之 有效的新工艺.特别是完全消除了含铬废 气,废水等有毒物质对环境的污染,对改善 电镀工人的劳动条件,保障人民的身体健康 起了积极有效的作用. 21 是所谓高频电流通过相邻导体时的邻近效 应!. 串联式感应器由于邻近效应使得高频电 流与工件加热表面的有效间隙大为增加.这 样由于磁力线妁散射,加热效率急剧降低, 愈靠近燕尾槽根愈为严重.若感应器是用截 面宽度6毫米的锕管制怍的,那么施感高额 电流到槽根加热表面的有效间隙致少为1毫 米.此处的加热效率最低,以致于其他加热 部甚至过热,此处两舯J仍有如毫米以上的区 域达不到淬火温度. 为减少施感面到工件表面有效间隙,我 图1串联式感应器 们曾籽串联式感应器预热圈与淬火圈的串联反,因此它们的磁力线亦方向相反,相互推 形式改为在斜面导轨上直接用1.5毫米的铜抵.这种旎感电流越靠近工件加热表面,遇 板连接(图2),结果燕尾螬根的加热情况到的感抗越太,因而被逼向远离工件加热表 大为改善.但这种串联方式只适用于斜面导面一懈分布.对浮燕尾导 轨的串联式感应器 轨宽度不超过1.5毫米的燕尾导轨.是因为来说,涡流对施感电流 的影响趋势与邻近效 连接铜板上的施感电流不是均匀分布的,离应相似,这对燕尾槽部附 近区域的侉火加热 槽根越远,电流密度越低.斜面导轨过宽势非常不利. 必导致在距槽根一定距离的某处开始加热温3.燕尾导轨的结构因素 对辨火加热的 度1『氐于津火温度.如图3所示影响 电 眈 者 度 .嘲甜t槭膏c” 图2,斜面平面连接图3斜面平面毫 串联式感应器接联式感应器斜 面加热情况示意圈 2.工件加热表面的涡流对施感高频电 流的影响用于感应加热淬火的材料大多是 铁磁性物质按电磁感应原理,工件表面被 涡流加热的同时,涡流也反作用于施感高频 电流.由于涡流的方向与施感电流方向孝日 一 22一 通常燕尾导轨的斜导轨面越靠近燕尾槽 根部,散热条件越好,温度上升越慢.因此 要使该处与别的部位同时加热到淬必温凄, 就应设法提高该处的电流密度,使之适当高 于别的部位的电流密度.这点对于皋联式惑 应器来说是无法办到的.. 以上三种在串联式感应器中的表现随施 惑电流频率的变化而改变.频率提高,邻近 效应和满流对施感电流的作用加强,不和于 燕尾导轨的淬火加热J但由于涡流的集肤效 应增强,在有效输出功率相同时能提高加 热速度,减少散热,列克服燕尾导轨结构上 的坏因有利. 实际淬火时,感应器上通々都要适当地 装上导磁体,利用导磁体对高频电流的驱流 作用!:来克服邻近效应和涡流对施感电 流的反作用带来的不良影响.由于铣硷氧导 磁体的导磁率和磁阻都较铸铁材料为优,而 感应电动势的大小与施感电流的变化率成正 比.因此随着施感电流频率的提高,导磁体 的驱流能力亦大为提高.只要选用的导磁体 材料适当,设计安装台理,提高施感电流频 率有助于改善串联式感应器淬燕尾导轨的加 热条件.但频率过高会使工作加热表面的集 肤效应过强而减少有效淬硬层厚度. 综上所述,解决燕尾导轨感应加热淬火 问题的重点是提高燕尾槽部施感面的电流 密度.解决这一个问题应帆以下两方面着手. j.适当改变施感电流的流向以克服邻 近效应和被加热表面涡流对施感电流的影 响,减少施惑电流与被加热表面的有效间 隙. 2.设法提高燕尾槽部施感面的电流密 度,使之适当高于别的部位的电流密度. 基于上述分析,我们设计制造了分流并 串联式感应器(见图4)用于燕尾导轨的超 音频淳火.圈中A,B,c,D和E备施惑 段的电流强度j,j,iD和j不完全一样, 但存在如下关系 造成惑应淬导轨超音频赌应加热 淬火感应器. 串联式燕尾导轨超音频感应加热淬火感 应器. }工苞参数 两种惑废器淬火的工艺参数见表2.淬 表2两种感应器淬火的工艺参数 幕萼鑫器等lz.s.z?.{::;. l显.!:!!l!:1 5.试验结果及分析 试样用分流并串联式感应器淬火后的解 剖情况见图6.两种感应器淬火质量对比见 表3.图7为用分流并串联式感应器淬火试 样在斜面导轨上离槽根8毫米处津硬层距表 米面1.5毫的金相组织. 图右?燕尾旱轨试样用分流并串联式感 火剂均为力0.8I(g/m的自来水.应器开解剖图×0.25 j,袭3两种基毒嚣吠慵提址较 {卒硬屠一表面硬度津硬屠斜面导轨离槽根8mm处 感应器深度(磨4后)主要盎淬硬层表面硬度淳硬层 (mI11)HRC相组织(磨削后){主要金 (HRC)I相组织 M睦+M蛔针4. ,52 IM艟+M蛔针 2,2.2-?512j +10An+10A .:[---2.5?jl M琏+M细针 0.32l,2S+P 导磁俸盎?+!O%A成 圉分境井串联式感应器评k试样在 斜面旱轨距槽8mm深1.5mrt~:浮硬层金相 组枳×SO0 —— 24—— 斜面导 轨软带 宽度 (sam) ?4.5 ?13 从图6,图7和表3能够准确的看出,两种枣 斑器的淬火情况在平面导轨部分表面硬度和 淬硬屡深度相当.在斜面导轨部分,用分流 并联式盛应器淬火能得到l6毫米的棒硬宽 度,在离槽根e毫米处仍有约2毫米的淬硬 层,且盒相组织合格,表面硬度与平面导轨 相差无几.淬火质量大为改善. 从图6中吾出,在近燕尾导轨根部仍有 约1.5毫米宽的软带.这是由于所用的分流并 串联式感应器的C段施惑面的磺截面宽度过 宽(约10毫米,以此来降低了施感面上的电流 密度的缘故.若能将C段的施感而的横截面 ? 节能技术? 电阻炉高效率节约能源的综合治理 吴岚芳(江苏热处理技术开发公司) 周建初(南京航空学院) 贯彻总理新近题词0能源工作必 须坚持开发与节约并重的方针,告行各都. 应把节能放在突出地位”“!,电阻炉酋当其 冲,因为它面广量大,1000?以下的电阻 炉,全国约有30万台f.在机械行业热处理 用电量约占总用电量的3o%,其中一半以上 是电阻炉,(包括箱式,井式,台车炉及烘 箱),其中大量是仿苏50年代的『日炉,升温 慢,耗电多,是着名的电老虎J近期生产盼 电阻炉,节能技术改造亦大有可为. 江苏热处理技术开发公司曾组织所属泰 州南陵电器节能设备厂,采用南京航空学院 研制的高温红外涂料,结合轻质砖陶瓷纤 维,电阻带的应用,对电阻炉进行综台技术 改造,取得高效节约能源的效果.1989年6月为南 京晨光机器厂制造两台台车式电阻炉,与该 厂毒炉技术指标对比如表1-,空炉升温节电 57,实炉处理工件(铸钢,845kg,8BO? 保温3O分,出炉空冷),热效率高达45, 比老炉的2.5提高87.8%.该炉使用至今 巳逾一年,仍保持节能高效. 新近为南京航空学院无人机研究所改制 了一台45kw箱式炉,经华东地区能量平衡测 试站测试,空炉升到95O?,仅耗时1h21min, 耗电6.5?=wh仅为
jB431.1—87要求的 60,为旧炉RjX一45—9的21.,也可以 说升温比标准JB4311.1—87要求的节电如, 比旧炉节电78.6%.实炉j5钢淬火加热40okg 料,820?保温4Omit,耗电仅125kwh,热 效率高达51:.测试时南京市三电办负 责同志在场,准备推广.几种炉膛容积相近 (O.29m.),功率相近的箱式炉,空炉自 室温升到950?的耗时耗电对比为表2.可见 单用轻质砖改炉,有节约能源的效果,但非高效. 下面谈谈我们综合治理,高效节能技术改造 的体会.r ………………………………, 宽度在保证有足够的冷却水通过的情况下减 小到7毫米以下,软带宽度就会大大滴小. 但这会给感应器的制作带来一定难度. 四,结晤 分流并串联式感应器由于采甩平面导轨 麴施感与斜面导轨的施惑段分流后在燕尾槽 根将预热圈和淬火匿鲁联起来的结构,有效 地克服了传统的串联式感应器不可避免地存 在的严重的邻近效应,并且大大地提高了燕 尾槽根部施惑丽上的电流密度,来提升了 燕尾槽部的淬火温度,提高了燕尾导轨的淬 火质量.目前巳正式纳入生产. 若能进一步改善感应器的制作手段,将 连接预热圈和淬火圈的施感面的横截面宽度 尽可能减小,就能使燕尾导轨的超音频[标签:快照]
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