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(1)在现有的箱式炉里完成零件的渗碳过程,高品质石油开采专用沙,缓冷,之后由压淬线进行感应加热和压淬。
(2)零件采用分段加热法。加热一段时间,停止加热,使热量向零件内部传导,通过观察零件加热过程中颜色的变化,了解加热温度。确保前几段加热温度控制在600℃以内,终加热到淬火温度的时间不超过70s,以保证零件不会氧化脱碳。
(3)零件感应加热完成后直接放入淬火压床进行压淬。
按照上述方案调试时,郊区石油开采专用沙,为缩短加热时间,高质量石油开采专用沙,设备功率顶格调试,以至于在第二段加热过程中经常出现跳闸的现象。经观察发现设备跳闸主要集中在感应磁场强的阶段,即加热温度达到零件居里后,零件的相对磁导率急剧下降,电流变大,超过设备的保护电流,造成跳闸。根据上述情况,精品石油开采专用沙,降低加热功率、延长加热时间,控制设备电参数在正常范围之内,以确保设备正常加热和安全生产。
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苏联的高频电流技术研究院、斯大林汽车厂、哈尔科夫拖拉机厂及许多机床制造厂均对中国项目提供了感应加热成套装置、加工件工艺卡、工装图样、工段设计等许多资料,当时发行的《部属各厂感应加热技术文件》可直接指导工厂正确选用电流频率与装备,使我国感应热处理技术能从一个较高的起点出发。记得当时有人参观莫斯科的斯大林汽车厂,苏联人自豪地说:***的汽车厂在远东,而1964年农机部在洛阳举办“曲轴连杆”会议时,代表们参观拖拉机厂的许多感应淬火生产线后,曾感叹此次参观等于去了一次苏联。
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对策实施
对于防止产生尖角过热问题,由于在现有工况条件下采用调节感应圈与工件之间的相对高度和相对间隙受到限制,为了避免三个M18×1.5-7H的内螺纹孔与内花键面形成的相贯线处因为尖角效应导致温度过高,应当考虑到碳钢及中碳合金钢热导率在47~58λ/W·m﹣1·K﹣1,而纯铜的热导率高达384λ/W·m﹣1·K﹣1,可以很快地将螺纹孔区域的热量更快传导出去。我厂采取纯铜棒根据内螺纹孔结构配做了三个铜螺栓对螺纹孔进行了堵塞处理,即可起到大幅度降低尖角处电流密度或起到一定的磁场屏蔽作用。由于感应器的结构主要包括感应器有效圈外径尺寸(决定和固定套间的间隙)、高度、喷液角度。根据固定套的形状,我厂委托感应器***制造厂家制作了专用仿形感应器。感应淬火时,固定套采用竖直装夹即内花键孔轴线垂直于地面的形式,对于感应器有效外圈与固定套内花键孔的轴向和径向间隙进行合理控制,确保有效圈外径与固定套内花键孔间隙在1mm。使得固定套加热温度尽量均匀,避免有效淬硬层深度差异性等质量问题。
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