
高频加热机--全称(chēng)“高频(pín)感应加热(rè)机”,又名高频感应加热设(shè)备、高频感应加热装置、高频加热电源、高频电源、高(gāo)频焊接机、高周波感应加热机、高周(zhōu)波感应加热器(焊接器)等,它主要是对金属进(jìn)行感应式的(de)加热(非(fēi)接触性的);能对金属极快(kuài)的加热,有省(shěng)电、体积小、安装方便、操作方便、可靠、加热速度快等的优点,应用范围十分广泛。
随着Internet业务(wù)、3G(3rdGeneration第三代(dài)移动通信技术)业务和多媒体应用的快速发展,网络的业务量正在以指数级的速度迅速膨胀,这(zhè)就要求网络需要(yào)具有高比特率数据传输能力(lì)和(hé)大吞吐量的交叉能力。光纤通信技术(shù)出现以后,其近30THz的巨大潜在带宽容(róng)量给通信领域带来了蓬勃发展的机(jī)遇,特(tè)别是在提出信息高速公路以(yǐ)来,光技术开始(shǐ)渗透于整个通信网,光纤通信有(yǒu)向全光网推进的趋(qū)势。光纤通信在我国走过了二十余年的历程。市场(chǎng)是行业的命脉,价格是企业的命脉,如何(hé)合(hé)理降低产品成本、提高产品质(zhì)量、保证用户使用要求,是各企(qǐ)业(yè)的重中之重(chóng)。介绍了传统光缆钢包注胶方式与新型工艺(yì)-高频感(gǎn)应加(jiā)热的对比情况。
一、原理简介
众(zhòng)所周知光缆渗水(shuǐ)性能是各用户严格要求的一项环境性能指标(biāo),而钢(gāng)包结构光缆在(zài)钢带搭接处容易渗水,传统方式一般采用热熔胶加(jiā)注,使钢带搭接处粘接阻止渗水。但传统方式存在诸多弊(bì)病,如加胶量不足会(huì)造成渗水发生,加胶量(liàng)过(guò)多会造(zào)成护套(tào)挤出时有包发生,因此人为很难控制加胶量;另外也会(huì)因为钢带表面聚酯膜粘结不(bú)牢在模芯处堆积而引起护套出包现象。新型工(gōng)艺采用高频感应加热原理使钢带(dài)表面覆膜熔融(róng),不仅使钢带搭接(jiē)处粘结牢固,而且提(tí)高了钢带与护套之间的粘结强度(dù),解决了渗水问题和护套出包现象。
高频感应加热原理是介质材料在高频电场的作用下发生分子极化现象,并按电场方向排列,因高频电场以极快的速度改变分子方向,则介质材料就会因介电损耗而发热。高频电流流向(xiàng)被绕制成环状或其它(tā)形状的加热线圈(通常是用紫铜管制作)。由此在线圈内产生极性(xìng)瞬间变化的强(qiáng)磁束,将(jiāng)金属等被加(jiā)热物质放置在线圈内,磁束就会贯通整个被加热物质,在被加热物(wù)质内部与加(jiā)热电(diàn)流相反的方向产生很大的涡电流,由(yóu)于被加热物质内的电阻(zǔ)产生焦耳热,使物质自身的温度迅速上升,这就是感应加热的原理。
二、高频感应加热机用途广泛
高频加热机能对所(suǒ)有的金属进行快速(sù)加热,如(rú):铁、钢、铸(zhù)铁、不锈钢、铜、铝、锡、金、银等。
1、热锻压制行业---整件锻打、局(jú)部(bù)锻打、钻头压制。
2、焊接---各种金属制品钎焊(hàn)、刀具刀片焊接、铜(tóng)管焊接(在(zài)光缆(lǎn)制造行业中可用于(yú)钢带搭(dā)接焊(hàn)接)。
3、热处理---金(jīn)属淬火、退火、回(huí)火;尤其是局部处理(在光缆制(zhì)造(zào)行业中可(kě)用于(yú)护套料与金属带剥(bāo)离)。
4、熔炼---铸造熔炼、贵(guì)重金属熔炼、实(shí)验室(shì)小型熔(róng)炼。
5、其它应用---粉末涂装、金(jīn)属植入塑料、加热去油(yóu)(在光缆制造行业中(zhōng)可用于(yú)钢丝挤垫层钢丝(sī)去(qù)油、杂质(zhì))。
三、应用传统热熔胶机与高频焊接的情(qíng)况对比
高频感应加热(rè)机,属(shǔ)于高频介质加热设备。将钢包后的缆芯置于该设备(bèi)产生的电极之间,用交流电流流向被卷曲(qǔ)成环状的导(dǎo)体(通常为铜管),由此产生磁束,将钢带纵包(bāo)后缆芯通过铜管,磁束就会贯通钢带,在与磁束自缴的方向产生涡电流(旋转电流),感应(yīng)作用(yòng)此时,由于钢带内的(de)电阻产生焦耳热(1平方R),使(shǐ)温度急速上升,这就是感(gǎn)应加热。由此对在钢带非接触的状(zhuàng)态下就能加热。(发热有焦耳热及磁滞损失产生(shēng)的热(rè),但主要有焦耳热引起的。)当钢带受高频加(jiā)热后(hòu),钢带表面聚酯膜受(shòu)热熔化,搭接处钢带利用本身聚酯膜实现粘接,达到钢带搭接阻水效果。经外护套直接(jiē)与聚酯膜粘接,不仅增加了(le)钢带与外护套的粘(zhān)接强度,而且去除了钢(gāng)包光缆钢带覆膜、热熔胶频繁出包(bāo)问题。
根据YD/T901-2001核(hé)心网用(yòng)光缆-层绞式通信用室(shì)外光缆标准中4.3.2.2要求。
粘接护套(含53型外护(hù)层)的铝(或钢)带与聚乙烯(xī)套之间的剥离(lí)强度和搭接重(chóng)迭处铝(或钢)带之间的剥离强(qiáng)度都应不(bú)小(xiǎo)于1.4N/mm,但在铝(或(huò)钢)带下面采用填充或涂(tú)覆复(fù)合物阻水时,铝(或钢)带搭接处可不作数值要求(qiú)。
四、高频感应加热机优点、特(tè)点
高(gāo)频感应加热(rè)机优点:
1、可快速加热:与其它方法相比,以秒为单位即可加热到所要求的目标温度(dù)。
2、可局部加热:仅加热钢(gāng)带(dài),通过钢带产生热量熔化表面(miàn)聚酯膜,对光缆内其他部件无(wú)任何伤害。
3、节省能源:除工作(zuò)时间以外,仅待机电力就可以,很合理省电。
4、可在相对稳定的温度下自动运转:即使生产(chǎn)人员操作不够熟练,也可保证设备正常运转。
5、不(bú)产生有害物质。
6、根据被加热物(wù)体的质量(liàng)、加热时间、温度,来调节(jiē)高频的输(shū)出。
高频感应(yīng)加热机特点:
1、全固态IGBT变频及功能调节,软开关谐振双调(diào)控及频率自动跟(gēn)踪技术,是高可靠性的保证;
2、超(chāo)小(xiǎo)体积,为客户节省10倍的生产空间;
3、节能,全功率范围内,很高的(de)功率(lǜ)因数(shù)和电源效率;
4、宽频30-80KHZ频率自动跟踪适应能力,无需现场调试;
5、全负载、24小时连续工作能力;
6、恒(héng)输出电压/恒输出(chū)功率控制选择功能;
7、频(pín)率、功(gōng)率、电压(yā)及电流全显(xiǎn)示。
五、试验结果
经过近一个(gè)多(duō)月的(de)工艺(yì)试验和检测跟踪(zōng),由高频感应加热机处理的缆芯(xīn)护套后无渗水性能发生,无模芯堆(duī)积覆膜(mó)情况发生,无护套出包现象产生。同时对护套与钢带之间的(de)剥离强(qiáng)度进行了(le)抽样检(jiǎn)测,具体(tǐ)结(jié)果见表2;钢带搭接之间的剥离强度进行了抽样检(jiǎn)测,具(jù)体结果见表3。经高频感(gǎn)应加热机生产的光缆做了(le)光缆(lǎn)全性能试验并且全部检测合格,这里就(jiù)不一一列举试验结(jié)果。
六、结论
通(tōng)过两种不同方式方法的比较,充分说明了高(gāo)频加热机在光缆制造中的(de)应用优势,相信在不久的将来会得到更广泛(fàn)的应用。
它比传统加热方式(电(diàn)子管高频机(jī)煤气、瓦斯炉(lú)、电炉(lú)、焦煤)节能3/4,且无(wú)高(gāo)压触电(diàn)危险,能24小(xiǎo)时连续(xù)工作(zuò),无明火,更(gèng)符合消(xiāo)防条例;
加热快(kuài):加热速度不到1秒,(速度快慢可调节控制)
加热广:可加热各式各样的金属工件(根据工件形状不同更换可拆卸式感应圈)
安装方(fāng)便:连接电源,感应圈和进出水管即可使(shǐ)用;体积小、重量轻(qīng)、使用(yòng)非常方便
操作简便:几分钟即可学会
启动快:通水通电后即可启动(dòng)加热
耗电少:比老式电子管高中频设备节电70%左右,工件越小(xiǎo)耗电量越小
效果好:加热非常均匀(也可通过调节感应圈的疏密,使工件各部位获得各自需要的温度),升(shēng)温快,氧化层少,退火(huǒ)后无废品
功率可调(diào):无(wú)极(jí)调节(jiē)输出功率
保护全:设(shè)有过压、过流、过热、缺水等报警指示,并自动控制和(hé)保护(hù)
温度可控:通过设定加热时间及红外线(xiàn)测温仪,来控制工件加热的温度,这样可(kě)把加热温度控制到一个技术(shù)点上。也可根据需要增加保温(wēn)功能免除了产生近(jìn)万伏高压(yā)的升压变压器。
高频及感应加热技术目前对金属材(cái)料加热效率高、速度快,且低耗(hào)。它已经广泛应用于各行(háng)各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中(zhōng)。它不但可以(yǐ)对工件整体(tǐ)加热,还能对工件局部的针对性加热;可实现工件的深层透热,也可只对其表面、表层集中加热;不但可对金属材料直(zhí)接加热,也可对非金属材料进行(háng)间接式加热(rè)。等等。因此,感应加热技术必将在各行各(gè)业中应(yīng)用越(yuè)来越广泛。
用感应电流使工(gōng)件局部加热的表面热处理工艺。这种热处(chù)理(lǐ)工艺常用于表面淬火,也可用(yòng)于局部退火或回火,有时也(yě)用于整体淬火和回火(huǒ)。
将工件放入感应器(线圈)内,当感应器中通入频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件(jiàn)内产生封闭的感应电(diàn)流——涡流。感应电流在工件截面上的分布很不均匀,工(gōng)件表层电流密度很高,向内逐(zhú)渐减小, 这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能,使表层的温度升高,即实现表面加热。电流频率(lǜ)越高,工件表层与内部的电流密度差则越大,加热(rè)层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅(xùn)速冷却,即可实(shí)现表面淬火。
高频加热机全称“高频感应加热(rè)机”,又名高频感应加热设备、高频感应加热装置、高(gāo)频加热电源、高频电源、高频焊接机、高周波感应加热机、高周波感应加热器(焊接器)等,另(lìng)外还有中频感应加热设备、频感应加热设备,应(yīng)用范围十分(fèn)广泛。
高频(pín)大电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈(通常是用紫铜管制作)。由此在线圈内(nèi)产生极性瞬间变化的强磁束,将金属等被加热物质放(fàng)置在线圈内,磁束就会贯通整个被加热物质,在被加热物质内部与加热电流相反的方向产(chǎn)生很大的涡电流,由于被加热物质内的电阻产生焦耳热,使物质自身的(de)温度(dù)迅速上升,这就是感应加热的原理。
感应加热(rè)设备就是(shì)利用电磁感应原理,使工件在交变磁场中产生感应电流,利用感应电流通过工件所产生的热效应.使工件表面、内孔、局部或(huò)整体加热的一种(zhǒng)大功(gōng)率电加热设备。
应用范围:
金属材料的淬火、退火、调质、回火(huǒ)等(děng)热处理(lǐ);
各种金属钢-钢、钢-铜、铜-铜等同种金属或异种金属的高频焊接(jiē);
金刚石工具、硬质合金刀具的焊接;
金属热锻(duàn)、热成型;
金属熔(róng)炼;
应用(yòng)实例:
一、加热(热锻、热配合、熔炼):
1、热锻它(tā)主要是对工件(jiàn)加热到溫度后(根据(jù)材质不同加热温度也不同),通過冲床、锻床或其他形式把工件锻压成其他形狀。例如(rú):表壳、表胚、拉手、模具附件、厨房餐具(jù)用品、工艺品、标准件、紧固(gù)件、机械零件加工、铜锁、铆钉、钢钎、钎具的热挤压等等。
2、热配(pèi)合它主要(yào)是指不同种金(jīn)属之间或金属与非(fēi)金属之间通(tōng)过(guò)对金属的加热,利用(yòng)热扩張或热熔(róng)解的原理使两者连接在一起。例如:電脑散热器的铜芯与铝片(piàn)、喇叭(bā)网的埋值焊接、钢塑管的复合、铝箔的封口(kǒu)(牙(yá)膏皮)、电机(jī)转子、电热管封口等等。
3、熔(róng)炼它主要是指通过(guò)对(duì)金属的高温,把金属化成液体,主要适用于铁、钢(gāng)、铜、铝、锌以及各种贵重金属。如金、银的熔化。
二(èr)、热处理(表面淬火):
它主要是(shì)通過对(duì)工件的加热等处理后使得金属材质的硬度发生变化,具体应用如下:
1、 各种五金工(gōng)具、手工具。如钳子、板(bǎn)手、锤子、斧頭、旋具、剪刀(园艺剪)等的淬火;
2、 各种汽車、摩托車配件。如曲轴、連杆、活塞銷、链轮、铝轮、气门、搖臂轴、传动半轴(zhóu)、小轴(zhóu)、拔叉等的淬火;
3、 各种电(diàn)动工具(jù)。如齿轮、轴心;
4、 机床行(háng)业类。如机床(chuáng)床(chuáng)面、机床导轨等的淬火;
5、 各种(zhǒng)五金金属零件、机械加工零件。如轴类、齿轮(链轮)、凸轮、夹头、夹具等(děng)的淬火;
6、 五金模(mó)具行业。如小(xiǎo)型(xíng)模具、模具附件、模(mó)具(jù)內孔等的淬火;
三、焊接(钎焊、银焊、铜焊):
它主(zhǔ)要是通過加热到溫度使焊料熔(róng)化,从而把兩种一样材质或不同(tóng)材质的金属连接在一起,具体应用(yòng)如下:
1、各种五金(jīn)刀具的焊接:金刚石刀(dāo)具、磨具、钻具(jù)、合金鋸片、硬质合金車刀、铣刀、铰刀(dāo)、刨刀、木工钻头等的焊接;
2、各种五金机械配件的焊接:五金卫(wèi)浴产品(pǐn)、制冷铜配件、灯饰配件、精密模具配件、五金拉手、打蛋(dàn)器、合金钢与钢、钢与铜、铜与铜等同种金属或异种金属(shǔ)的银焊(hàn)、铜焊;
3、电热水壶(电咖啡壶)的发热盘焊接主要用于不锈钢平底的钎焊。
四、退火(回火、调质):
1、各种不锈钢行业(yè)的(de)退火。如不锈钢盆、罐的退火拉伸、退火卷边以及水槽的退火、不锈钢管、不锈钢餐具、不锈钢杯等;
2、其(qí)他各种金属工(gōng)件的退火。如高尔夫球头、球杆(gǎn)、铜锁头、五金铜配件、菜刀把、刀(dāo)刃、铝锅、铝桶、铝散热器以及各类铝制品(pǐn)。
只要改变钢材淬火冷却速率,就会获得(dé)不同的硬度值,主要原因是钢材内部生成的组织(zhī)不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线,此时沃斯(sī)田体温度较(jiào)高,沃斯田体会生成(chéng)波来体,开始点为Ps点,终结点为Pf点,波来体的硬度较小。若冷却速度加快,冷却曲线不会切(qiē)过Ps曲线(xiàn)时(shí),则沃斯田体会变成硬度较高(gāo)的麻田(tián)散(sàn)体。麻田散体的硬度与固溶的碳(tàn)含量有关,因此麻田散体的硬度会随著%C含量之增加(jiā)而变大,但超过0.77%C后,麻(má)田散体内的(de)碳固溶量已无明显增加,其硬度变化(huà)亦趋於缓和。
四、高频机淬火与回(huí)火冷却(què)方法之区别
淬火常见的冷却方式有3种,分别是:
1)连续冷却;
2)恒温冷却;
3)阶段冷却。
为(wéi)降低淬火过程中淬裂的发生,临界区域(yù)温度以上,以使(shǐ)用(yòng)高频机高於临界冷却速率的急速冷(lěng)却为宜(yí);进入危险区域时,使用缓慢冷却是极为重要的关键(jiàn)技术。因此,此类冷却方式施(shī)行时,使用阶段冷却或恒温冷却(麻回火)是适宜的。 回火处理常见的冷却方式包括急冷和徐冷2种冷却方法,其中合金钢(gāng)一般使用急冷;工具钢(gāng)则以徐冷方式为宜。工具钢自回火温度急冷时,因残留沃斯(sī)田体的缘(yuán)故而易产(chǎn)生裂(liè)痕(hén),称之为回火裂痕;而合金钢若採用徐冷的冷却方式,易导致回(huí)火脆性。淬(cuì)火后的工件内常存在麻田散体与残留沃斯田体,在常温下长(zhǎng)时间放置易引起裂痕的发生,此乃因残留沃斯田体产生、引起膨胀所导致(zhì),此现象尤其在冬天寒冷的气候下容易产生。此外,残留沃斯(sī)田体另一个大缺点为硬度太低(dī),使得工具的切(qiē)削性劣化。可使用深冷处理促使麻田散体生成(chéng),让残留沃斯田体即使进一(yī)步冷却也无法再产生;或以外力加工的方式,使不安定的残(cán)留沃斯田体成麻田散(sàn)体,降(jiàng)低残(cán)留沃斯田体对钢材特(tè)性之影响(xiǎng)。
内应力塑(sù)性变形
钢件热(rè)处置(zhì)过(guò)程中加热冷却的不平均和相变的不等时性等,都会惹(rě)起内应(yīng)力的作用,在钢件一定塑性条件的配合(hé)下,就(jiù)会(huì)产生内应(yīng)力塑性变形。内应力塑性变形(xíng)有很明显(xiǎn)的特征:①变形常带有明显(xiǎn)的方向性(xìng)②内应力塑性变形通常不会改(gǎi)动零(líng)件的体积大小,只改(gǎi)动零件的外形构造和外形。③内应力塑性变形的明显的特征是:中频炉零件每进过(guò)一次热(rè)处置(zhì)内(nèi)应力的作用,都要产生一次塑性变形,零件总变形量的大小随内应力作用的次数(shù)的增加而(ér)增(zēng)大,这也是内应力塑(sù)性变形区别(bié)于比容变(biàn)形的主要标志之一。
按(àn)应力产(chǎn)生的本源和表现特征的(de)不(bú)同,分为热应力塑性变形(xíng)和(hé)组织(zhī)应力塑性变形。在AC1温(wēn)度下(xià)方加热急冷产生变形,可(kě)取得纯(chún)热应力变形,而单纯的组织(zhī)应力变形却是不可能(néng)的。组织应力变形与钢的淬透性、零件截面尺寸、钢的(de)Ms点上下、淬火介质及冷(lěng)却办法有亲密的关系。
比(bǐ)容变形
钢在热处置(zhì)过程中,各种相(xiàng)构造的(de)组织比容不同,中频炉在相变时发作(zuò)的体积和尺寸变化为比容变形。在(zài)消费理论(lùn)的一定条件下,采用相应的热处置工艺办法,可取得比拟单纯的(de)比容变形。其特性是没(méi)有明显(xiǎn)的方向(xiàng)性,假如钢的组织构造平均,比容变形表如今各个方向上是相同的(de),比容变形不会因热处置次数增加而不(bú)时改动零件的体积(jī)和尺寸。
比容变形普通只与奥(ào)氏体中碳和合金元(yuán)素的含量,游离相碳化物,铁素体的几,淬火前后组织(zhī)比容变化(huà)差和剩余(yú)奥氏体的几及(jí)钢的淬透性(xìng)等要素(sù)有关。而这些组织成份(fèn)很大水平上取决于淬火冷却(què)的(de)工艺,因而,淬火介质的合(hé)理选用也(yě)是控制比容变形的重要一环。
圆钢感(gǎn)应(yīng)加热炉是锻造行业、热挤压行业(yè)以及(jí)金属调质行业圆钢加热的主要设备,特别是(shì)锻前加热和圆钢金属(shǔ)调质,几乎全部使用圆(yuán)钢感应加热炉。
那么圆钢感应(yīng)加热炉有什么特点呢?
1、圆钢感应加热炉(lú)?由控制电路板由计算机设计,大规模集成电路组合,性能稳定,抗干扰性强,元(yuán)件布局协调(diào)合理、控制线路维修方便(biàn)。
2、圆(yuán)钢感(gǎn)应加热炉的逆变启动信号(hào)采用单信号高灵敏触发电路,加大了设备的启动性能(néng),启(qǐ)动成(chéng)功率很高。
3、圆钢感应加热炉采用恒功率(lǜ)电路控制系(xì)统,在生产中随着炉料的变化(huà)快速地将电压和电流自动调控在较佳设定(dìng)上,不需要人工调节逆变截止角;
4、圆钢(gāng)感应加热炉具有完(wán)善的过压、过流、欠(qiàn)压、缺水、缺相、限压限流等(děng)保护系统,从而保证了设备的使用可靠性和工作稳定性;
5、圆钢感(gǎn)应加热(rè)炉加热(rè)温度均匀、芯表(biǎo)及轴向温差小,而(ér)且是非接触式加(jiā)热。
6、圆钢感应加热炉?加热速度快、?加(jiā)热效率高,可以节能,被加热圆钢的(de)表(biǎo)面氧化少(shǎo),并且操作工作业环境好(hǎo),几乎没有热、噪声和灰尘。
7、圆钢感应加热炉温度容易控(kòng)制,可以局部加(jiā)热且加热均匀,产品质量稳定;
8、圆钢感应加热炉?容易实现自(zì)动控(kòng)制,使用方便,?配(pèi)置自(zì)动上料、温度检测以及PLC控制系统(tǒng),就可以实现整条线智能(néng)自动化。
齿轮(lún)淬火设备由分度机构、工件旋转机构、感应器升降机构、感应器二维调整机构、淬火液(yè)自动喷淋系统、集液积液系统及电(diàn)气自动(dòng)化控制系(xì)统等部份组成(chéng)。
1、分度机构由分度盘、减速机、伺服电机(jī)等部件组成(chéng)。分度盘采用铝合金材料制作,防磁防锈,使(shǐ)用寿命长。可通过(guò)伺(sì)服电机实现工件的(de)精确分度及定位。
2、工件旋转(zhuǎn)机构主要实(shí)现工件(jiàn)在(zài)加热时旋转动作,提高热(rè)过程中加热圆周方向温度一致性。主要由减速电机(jī)及变频调速器部件(jiàn)组成。
3、感应器升降机构主要用于感应器进(jìn)入工件加热位置。由直线导轨(guǐ)、滚珠(zhū)丝杆及伺服电机等部(bù)件组成。定位精确可靠。
4、感应器二维调整机构主要用于调节工件与(yǔ)感应器在(zài)水平面内的位置关系。确保工件处于感应器中心。调整时采用手动方式(shì)。本(běn)机构有导轨、调节丝杆、手轮及滑板等(děng)部件(jiàn)组成。
5、淬火液自动喷淋系统:此(cǐ)部份由(yóu)电磁阀(fá)、过滤器、手控阀门及管路组成。电磁阀实现淬火时自动控制喷液的开启和停止。过滤器过滤淬火液(yè)中的杂(zá)质防(fáng)止堵塞喷液圈喷液孔。手控阀用于调节喷液大小。进液口为1 1/4外丝(sī)。
6、集液(yè)积液箱:集液箱置于分度下方对喷淋产生的(de)液体进行收集后汇入下方积液箱。积液箱内装有(yǒu)液位控制器,当集(jí)液至设定高(gāo)度时控(kòng)制(zhì)冷却系统自动抽水及无液时停止抽(chōu)液。出液(yè)口为1 1/2外丝。集液积液箱均采用304不锈钢制作。
齿轮淬火设备只需在上料位装入新工件和卸下已处理工件,齿轮淬火(huǒ)设备也(yě)可配备机械手达到自动抓料放料全自动淬火生产过程。
1、产生原因
齿轮材(cái)料淬透性过低或过高,含碳(tàn)量(liàng)过高(gāo)或过低(dī)
对策:
1)根据齿轮尺寸大小及技术要求选择适合的淬(cuì)透性钢(gāng)材。
2)齿轮含碳量应(yīng)符合GB/T 699—1999、GB/T 3077—1999规定,其成分偏差应符合GB/T 222—2006规定。
2、产生原因
感应加热频(pín)率选择不当,过高(gāo)或(huò)过低,并(bìng)且在此情况(kuàng)下又没有选择合理的比功率与加热时间,电流透入(rù)深度过薄(báo)或过深,直接影响了加热层(céng)的深浅,导致(zhì)硬化(huà)层深度不符合技术(shù)要求。
对策:
(1)根据(jù)淬硬层(céng)深(shēn)度要求合理选择(zé)感应加热频率(lǜ),各(gè)种(zhǒng)硬化(huà)层深度与电流频率的关系热处理生态圈以后会逐渐介绍。
(2)当要求硬化层深度大于现有设备频率所能达到的电流透入深度时,在保证表面不(bú)过热的条件下(xià),可采用以下(xià)方法获得较深的硬化层
1)降低比功率,延(yán)长(zhǎng)加热时间。如果是连续加热(rè)淬火,可降低感应器和齿轮之间(jiān)的相对运动(dòng)速度
2)适当增大齿(chǐ)轮与感应器之间的间隙,延长加热时间,或在同(tóng)时(shí)加热时采用间断加热法,以增加热传导时间
3)在感应加热(rè)前,齿轮在感应(yīng)器中先行预(yù)热
4)连(lián)续加热时(shí),采用双匝或多匝感应(yīng)器
5)齿轮尺寸大,而设备功率不足时,应采用连续(xù)顺序加热淬火,使感应器内加热(rè)的表面积尽量减小,以提高比功率,并同时(shí)采(cǎi)取预(yù)热措施
3、产生原因
感应加热时间过短或过长,对(duì)齿轮表面加热温度和加热深度有较大(dà)的作用,决定着硬化层深度
对策:根据齿轮淬(cuì)硬层深度要求(qiú)合(hé)理制(zhì)定感应(yīng)加热时间
4、产(chǎn)生原因(yīn)
单位功率过高或过低,加热时间(jiān)长短,影响到表面加热温度和加热速(sù)度以及(jí)材料的奥氏体(tǐ)化温度
对策:根据齿轮淬硬(yìng)层深度要求合理选择单位功率
5、产生原因
感应器与齿轮的间隙(xì)过小或过大,造成加热(rè)的深度不同,因此硬化层深度明(míng)显不同
对策:根据齿轮大小及其淬硬层深(shēn)度要求选择(zé)适合的感应器与齿轮间的间隙,并通过(guò)试验(yàn)确定其的间隙,如何选择请关注热处理生态圈,我们会逐渐介绍。
6、产生原因
连续淬火时齿轮(或感(gǎn)应器)移动速度过快或(huò)过慢
对策:齿轮采(cǎi)用连续淬(cuì)火方式时(shí),可以通过试(shì)验(yàn)确定合适的移动速(sù)度
7、产(chǎn)生原因
淬火(huǒ)冷却工(gōng)艺不当,如淬火(huǒ)冷却介质的温度、压力及(jí)其成分选择不(bú)当
对策:改进淬火冷却工艺(yì),提高冷却速度,并采取预热方式
硬化层不均原因
1、产生原因
齿轮在采用同(tóng)时加热方式时,其放置位置偏心
对(duì)策:在采用同时加热方式时,齿轮位置应放正
2、产生原因
感应器的喷水孔不均匀
对策:感应器设计与(yǔ)制作时,均应使喷水孔均匀分布,保证(zhèng)淬(cuì)硬部位能够得(dé)到均匀冷却
3、产生原因
淬火机床的上下不同(tóng)心
对策:淬火机床的上下同心度(dù)应<0.05mm
4、产(chǎn)生原因
齿轮原材料内(nèi)部组(zǔ)织不合格(如出现严重的带状组织、网状碳化物)
对策:保证原材料质量,并进行高倍(bèi)组织等检(jiǎn)验;齿轮在(zài)感应淬火前,应进(jìn)行正(zhèng)火或调质处(chù)理
硬化层深度变化超过要求范围
1、产生原因
齿轮材料因素。除了含C、Mn量变化(huà)外,其他合金元(yuán)素特别是Mo、Cr等(děng)元素(sù)影响(xiǎng)材料(liào)淬透性很大,如果切割齿轮检验发现加热层深度相似,但淬硬性深度变化很大时,可能是材料因素
对策(cè):保证原材(cái)料质量,检(jiǎn)查影响淬透性的化(huà)学元素成(chéng)分,其主要化学成分偏(piān)差应(yīng)符合GB/T 222—1999规定
2、产生原因
淬火冷却介质压(yā)力、流量、液温、浓度均会影响淬硬层深度,必须进行核对
对策(cè):严(yán)格执行(háng)淬火冷却规范。检查淬火冷却介质压力、流(liú)量、液温及浓度是否(fǒu)符合要求
3、产(chǎn)生原因
感应加热电规(guī)范有大的变化,连续淬火齿轮托架移动速度有(yǒu)变化
对策:检查感应加热电规范变化是否很大,连续淬火齿轮应保证托架移动速度平稳
退火是指将工件加热(rè)到适当温度(dù),根据材料的和工件的尺(chǐ)寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,其目的(de)主要是降低材料的硬度,提高塑性,以利(lì)于后续加工,减少残余应(yīng)力,提(tí)高组织和成分的均匀化。退火根据目的不同分为再结晶退火、去应力退火球化退火、完全退火等。正火是(shì)将工件加热到适宜的温度后在空气中(zhōng)冷却,正火的效果同退火相(xiàng)似(sì),只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,有时也(yě)用于对一些要求不(bú)高的零件的热处理。淬火是将工件加热保(bǎo)温后,在水、油或其他无机盐、有机水溶液淬冷介质中快速冷却。淬火后材料为(wéi)不平衡组织,通常很(hěn)硬很脆,需要在高于室温的某一温度进行长时间(jiān)的保温,再进行冷 却,这种(zhǒng)工艺叫回火(时(shí)效)。
从以上定义可以看出,不论是退火、正火、淬火还是回火,热处(chù)理过程中都要对工件进行加热、保温和冷却。所(suǒ)以铝型材热处理中,加(jiā)热速度,保温时间(jiān)和冷却(què)速度(dù)成为热处理工艺(yì)中重要(yào)的工(gōng)艺参数。
铝型材热处理是将铝型材产品放在一定的介质中加热到适宜的温(wēn)度,铝型(xíng)材热处(chù)理的文章及信(xìn)息并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种(zhǒng)工(gōng)艺。铝(lǚ)型材热处理是材料生产中的重要的工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不(bú)改变工件的形状和整体化学成分,而是通过改变工件的内部的显微组织,或改变工件的表面的化学成分,赋予或改善工(gōng)件的使(shǐ)用性(xìng)能。其特点(diǎn)是改善工件的(de)内在质量,而这一般不是肉眼所能观察到的。铝型材热处(chù)理中的“四把火”指退火、正(zhèng)火(huǒ)、淬火(固溶)和回火(时效)。
“四(sì)把火”中,淬火和回(huí)火(时效)关系密切,常常配(pèi)合使用,二者缺一不可。但(dàn)在实际生产中,为了节约成本,提高生产效率(lǜ),对于性能要求低的产品,往往用在线淬火代替淬火炉淬火,用自(zì)然(rán)时(shí)效(xiào)代替回火。比如(rú)在挤压6060、6063等低合金化合金型材(cái)时,由于这(zhè)些合金的淬火敏感(gǎn)性(xìng)很低,硅、镁在固溶温度以上固溶很(hěn)快(kuài)。所以在保证挤压材出料口(kǒu)温度高于固溶温度(dù)时,通过风(fēng)冷淬(cuì)火也能获得固溶程(chéng)度较大的过饱和固溶体。