推土机铲刀片加热淬火工艺的改进
    

1.改进前的加热淬火工艺

改进前,推土机铲刀片加热淬火工艺采用箱式电阻加热炉加热。箱式电阻加热炉利用电阻元件把电能转变成热能,将铲刀片在炉内加热并保温。保温完成后将铲刀片出炉,用淬火机床冷却铲刀片,完成淬火工艺。

以d60型推土机铲刀片为例,每件铲刀片质量约38.6kg。按照工艺规范要求,箱式电阻加热炉只能码放15件铲刀片,摆放方法如图1a所示。铲刀片在炉内需升温3h,才能使每件铲刀片达到设定温度。保温1h使每件铲刀片热透后,将铲刀片出炉,利用水压淬火机床对铲刀片冷却淬火,可使铲刀片达到设计的硬度。铲刀片淬火方法如图1b所示。改进前铲刀片加热淬火工艺存在以下缺陷:

(1)工人的劳动强度大

装炉前,需2个工人同时将铲刀片抬起,将其放在箱式电阻加热炉门口码放好,再用叉车将码放好的铲刀片送入炉内。工件出炉时,工人须用夹钳、铁棍、钩子等特制工具将铲刀片从炉内取出,再将铲刀片抬到淬火机床上进行淬火。由于工件装炉或出炉时,炉温及铲刀片的温度达到870℃,极易灼伤装、出炉工人。

(2)氧化脱碳

铲刀片装炉后需要长时间升温、保温,由于箱式电阻加热炉的密封性不良,当空气进入炉内后,容易造成铲刀片表面氧化脱碳。氧化脱碳的铲刀片淬火时不容易淬透,容易出现表面硬度降低现象。

(3)效率低成本高

推土机铲刀片装炉后经升温、保温至出炉,所需时间大约为4h,每炉装入铲刀片数量仅为15件,每台箱式电阻加热炉每班只能完成2炉加热淬火。这种加热淬火工艺不仅效率低下,且耗费大量电能。

2.改进后的加热淬火工艺

改进后的推土机铲刀片加热淬火工艺采用中频淬火炉进行淬火。中频淬火炉应用电磁感应原理对铲刀片进行加热,当铲刀片通过电磁感应线圈时,在铲刀片内产生电感涡流,利用涡流流动时的电阻,对铲刀片进行加热。待加热到设定温度后,可利用淬火水槽对铲刀片进行喷水冷却。

淬火前,先调节好中频淬火炉的直流电压、直流电流、中频电压、托轮带动铲刀片移动的速度,以及淬火水槽喷水水压及水温等。

淬火时,用单臂起重机将铲刀片吊至中频淬火炉的托轮上。随着托轮的转动,铲刀片被送入电磁感应线圈内,如下图2所示。当铲刀片的表面产生感应电流后,其温度可迅速达到淬火温度。

随着托轮转动,铲刀片从电磁感应线圈移出,进入淬火水槽。水槽的喷嘴向铲刀片上喷洒冷却水,使铲刀片迅速冷却,从而使铲刀片达到淬火硬度。改进后铲刀片加热淬火工艺有以下优点:

(1)机械性能好

中频淬火炉采用电磁感应线圈加热,热量从铲刀片内部发出,加热温度高、速度快。加热后由托轮直接将其送入淬火水槽进行冷却,冷却速度快,易于使金属内部形成均匀的马氏体组织。铲刀片采用电磁感应线圈加热时间少,工件表面氧化脱碳少,可以将铲刀片淬透。淬火后工件表面的硬度高且硬度均匀。

我们从中频淬火炉淬火铲刀片和箱式电阻加热炉淬火铲刀片中各抽取3个进行屈服强度、抗拉强度、伸长率、收缩率、晶粒度、冲击韧性等机械性能试验,试验后取平均值,其结果如附表所示。

由以上数据可以看出:铲刀片淬火工艺由箱式电阻加热炉淬火改为中频淬火炉淬火后,铲刀片的硬度、抗拉强度、伸长率、收缩率、结粒度和冲击韧性都有所提高,而且铲刀片内形成的马氏体组织细密,工件的抗疲劳强度和耐磨性得到了有效提高。试验结果表明:中频淬火炉加热淬火生产的铲刀片,在机械性能方面优于箱式电阻加热炉淬火铲刀片。

(2)劳动强度与危险性降低

用中频淬火炉对铲刀片淬火时,铲刀片的码放用单臂起重机吊运,不需用人力码放,劳动强度大大降低。铲刀片经加热后,由中频淬火炉的托轮直接将其送入淬火水槽内,不用人力挪动,危险性减小。

(3)效率高成本低

采用中频淬火炉加热d60型推土机铲刀片,平均每件铲刀片所需加热时间约为8min,每台中频淬火炉每班可完成100多片。由此看出,采用中频淬火炉加热淬火,单位时间内加热的工件多、耗能少、成本低,不仅提高了生产效率,经济效益也很明显。

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    收录时间:2015年08月05日 12:33:19 来源:未知 作者:不详
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