導(dǎo)氣箍清除器熱處理工藝改進(jìn)

重慶長風(fēng)機(jī)器有限責(zé)任公司軍品技術(shù)質(zhì)量部 （江津 402264） 陳金榮 靳之峰 梁 莉

我公司某特種產(chǎn)品上的導(dǎo)氣箍清除器，用于特種產(chǎn)品在使用過程導(dǎo)氣箍上導(dǎo)氣孔內(nèi)壁的殘渣清除，相當(dāng)于鉸刀的作用。在使用過程要承受抗力和摩擦力的作用，同時刀口表面強(qiáng)烈磨損，因此要求該零件要有高的硬度和一定的韌性。其形狀如附圖所示，材料為T12，要求局部熱處理60～64HRC，其余部位30～34HRC，變形量外圓徑向圓跳動不大于0.05mm。工藝流程：下料→機(jī)加工→熱處理→精磨外圓（φ14mm）、刀口→氧化→入庫。

導(dǎo)氣箍清除器簡圖

1.原熱處理工藝

鐵絲綁扎→中溫鹽浴爐（780±10）℃×7min整體加熱→水淬油冷方式，刀口部位先在水中冷卻數(shù)秒后，整體轉(zhuǎn)入油中冷卻→油爐回火（120～160）℃×2h，空冷→清洗去油→檢驗硬度→校正→去應(yīng)力→噴砂→檢驗校正尺寸及磁粉檢測。

2.原熱處理工藝存在的問題

（1）零件的硬度不均勻，也有的硬度不夠。

（2）因水淬油冷工藝的影響因素較多，操作者應(yīng)具備較豐富的經(jīng)驗，掌握不好時有淬裂的現(xiàn)象產(chǎn)生（特別是在十字孔處），報廢量大，有時達(dá)30%。

（3）因采用水淬油冷的工藝，零件的變形量大，最大達(dá)2mm。因零件一頭硬（60～64HRC）一頭軟（30～34HRC），使用冷態(tài)反敲校正法和冷壓校正法效果都不好，校正難度大。經(jīng)常是變形大的零件經(jīng)高溫回火校正后再重新淬火，有時一個零件要反復(fù)多次。

（4）操作者的勞動強(qiáng)度大、安全性差，熱處理后的輔助工作量大。

3.改進(jìn)后的熱處理工藝

根據(jù)零件服役條件和公司具體設(shè)備情況，工藝方案定為：零件整體淬火、回火（保證30～34HRC）→局部高頻感應(yīng)淬火（刀口部位硬度約60HRC）。

采用高頻感應(yīng)加熱電源為JGGC75-2-C全固態(tài)高頻感應(yīng)加熱裝置和單工位CNC數(shù)控全機(jī)械（伺服驅(qū)動）淬火機(jī)床；淬火冷卻介質(zhì)采用濃度5%～11%的AQ251水溶液，溫度低于50℃，壓力>0.3MPa。

感應(yīng)線圈：高6m、厚度1mm的方銅管做成內(nèi)孔為φ20mm的自噴液連續(xù)加熱淬火感應(yīng)器；淬火方式采用連續(xù)掃描加熱自噴液；裝夾方式采用中心孔上下頂尖裝夾。

工藝過程：設(shè)備準(zhǔn)備就緒后，人工上料，操作者按下起動按鈕或踏下腳動開關(guān)，淬火機(jī)床將按照數(shù)控系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的程序工作。

回火加熱設(shè)備采用8kW的電烘箱，（160～180）℃×3h，空冷。

4.結(jié)果分析

零件經(jīng)上述熱處理后，進(jìn)行硬度、硬化層及變形量檢查，結(jié)果如下。

（1）硬度 整體淬火、回火后32～34HRC；高頻感應(yīng)淬火后65～66HRC；高頻感應(yīng)淬火、回火后64～65HRC。

（2）硬度層深度 刀口高頻感應(yīng)淬火部位金相顯微鏡檢查，1.3～1.5mm。

（3）變形量 百分表檢查徑向圓跳動0.03～0.05mm。

（4）外觀 表面無燒蝕，磁粉檢測無裂紋。

經(jīng)測試，零件合格率為100%。使用效果比原工藝處理的壽命提高30%。

高頻感應(yīng)淬火因加熱速度快，表層晶粒細(xì)，奧氏體成分不均勻，殘留奧氏體量少，高碳馬氏體分散在低碳馬氏體上，硬度值要比普通淬火高2～3HRC，強(qiáng)韌性配合好，可以充分發(fā)揮材料的潛力；經(jīng)高頻淬火后零件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，有利于疲勞性能的提高；因?qū)夤壳宄鞯母哳l感應(yīng)淬火是采用連續(xù)掃描的方式，加熱、冷卻的長度短，熱處理產(chǎn)生的變形量小，也可節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本。

要滿足構(gòu)件的服役條件，可以選用不同的材料和制訂不同的熱處理技術(shù)要求。但如選擇不好，就會造成后續(xù)零件制造的工藝性差、生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本提高。因此，可以說合適的產(chǎn)品質(zhì)量是“結(jié)構(gòu)—材料—熱處理”的有機(jī)結(jié)合。

5.結(jié)語

在滿足使用條件的前提下，要處理好“設(shè)計—選材—熱處理”之間的關(guān)系；材料工藝性能的好壞對加工的難易程度、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本等方面起重要作用，是選擇材料和制訂熱處理技術(shù)要求必須考慮的一個重要因素。

（20130613）