Пламенная поверхностная закалка в машиностроении

Листать книгу

Страницы: ... ...

скачать книгу Пламенная поверхностная закалка в машиностроении

Наиболее рациональное распределение свойств по сечению многих деталей — наибольшая твердость поверхностных слоев при достаточно вязкой сердцевине и плавном переходе между ними
...
Кроме того, для получения насыщающих сред необходимы отдельное специальное оборудование и большая производственная площадь, что требует значительной затраты материальных средств и рабочей силы и повышает стоимость изделий
...
Поверхностная закалка с применением нагрева токами высокой частоты в настоящее время является прогрессивным методом поверхностной термообработки деталей, однако и она не лишена недостатков
...
В связи с этим закалка с применением нагрева токами высокой частоты может экономически выгодно применяться только в крупносерийном и массовом производствах
...
Пламенная поверхностная закалка, обладая рядом преимуществ перед другими способами поверхностной термообработки деталей, с успехом заменяет высокочастотную закалку, а в некоторых случаях даже конкурирует с ней
...
Пламенная закалка позволяет во многих случаях взамен легированной стали, подвергаемой цементации и закалке, применять углеродистую улучшаемую сталь, подвергаемую только закалке
...
В тех случаях, когда отказ от цементации нежелателен, обычную печную закалку цементованных изделий можно заменить пламенной закалкой, что улучшает свойства закаленного науглероженного слоя
...
Нагрев пламенем газовой горелки можно использовать не только для закалки, но и для других видов термической обработки, и, в частности, для нормализации и отпуска
...
В этих странах в послевоенные годы начали выпускать полностью автомати рованные закалочные станки, которые на машиностроительны заводах устанавливаются в поток механической обработки дет лей
...
Процесс нагрева деталей при пламенной закалке контролируется при помощи специально созданного, безынерционного прибора для измерения температуры
...
Перспективы развития пламенной поверхностной закалки исключительно широки и потому внедрение ее в отечественном машиностроении является чрезвычайно важной задачей, разрешение которой будет способствовать технологическому прогрессу в работе машиностроительных и других заводов
...
Основная цель процесса цементации стали — получение деталей машин с твердой и износоустойчивой поверхностью при сохранении вязкой, хорошо выдерживающей динамические нагрузки сердцевины
...
После закалки цементованного изделия науглероженный слей приобретает структуру мартенсита и становится твердым, а сердцевина изделия остается незакаленной
...
Для исправления структуры цементованной стали и придания ей вязкости, а также для сообщения поверхностному слою высокой твердости детали после цементации подвергают специальном
...
Изменение поверхностной твердости в зависимости от скорости нагрева при высокочастотной закалке конструкционной стали Нагрев совершается с чрезвычайно большой скоростью, доходящей до
...
При пламенной закалке для сокращения рабочего времени можно подвергать закалке одновременно большое количество мест, в то время как при индукционной закалке каждое место заваливается отдельно
...
Расходы на газопламенную закалку невелики как по сравнению с обычной закалкой, так и по отношению к стоимости изготовления новых незакаленных деталей, так что вложение средств в пламенную закалку оправдано в любом случае, а получаемая экономия дает возможность их быстро окупить
...
Изменение стоимости закалки одной шестерни с применением газопламенного и высокочастотного нагрева в зависимости от количества закаливаемых шестерен в год
...
Все эти цифры и практика применения пламенной поверхностной закалки на отечественных заводах показывают, что она оказывается эффективнее высокочастотной закалки при сравнительно небольших сериях, а закалка т
...
МАТЕРИАЛЫ, ПОДВЕРГАЕМЫЕ ПЛАМЕННОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКЕ Пламенная поверхностная закалка может быть применена ко всем металлам, которые вообще допускают закалку
...
Ввиду того, что при этом способе закалки поверхность металла ие науглероживается и не обезуглероживается, основным критерием пригодности стали и чугуна для пламенной закалки является содержание в них связанного углерода
...
Зона, подвергнутая обезуглероживанию при ковке, штамповке, прокатке или литье, должна быть обязательно обработана перед пламенной закалкой, в противном случае на поверхности не будет достигнута максимально возможная твердость данной марки стали
...
Детали из обычных углеродистых сталей небольших размеров или с тонкими поперечными сечениями для пламенной закалки непригодны, так как здесь имеется опасность сквозной закалки
...
Эти ограничения, которые мешают более широкому применению пламенной поверхностной закалки, дали повод для разработки особой марки стали для пламенной поверхностной закалки — стали с ограниченной прокаливаемостыо
...
Твердость легированных сталей после поверхностной закалки в основном зависит также от содержания углерода и лишь в небольшой степени — от содержания легирующих элементов
...
Для получения наилучших механических свойств сердцевины и более однообразных результатов закалки целесообразно применять для пламенной поверхностной закалки предварительно улучшенные стали
...
Это особенно относится к легированным сталям, так как только после улучшения легированная структурная составляющая способствует увеличению прочности сердцевины
...
МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ПЛАМЕННОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКЕ Горючие газы и кислород При пламенной поверхностной закалке требуется большая мощность пламени, чтобы создать желаемый тепловой поток на закаливаемую поверхность
...
И, наоборот, при наличии на предприятии генератора известной производительности можно определить круг детален, которые можно подвергать пламенной поверхностной закалке
...
При использовании генератора ацетилена необходимо соблюдать правила техники безопасности, приведенные в инструкциях по эксплуатации генераторов и в действующих общесоюзных стандартах и руководствах
...
В заключение отметим, что в нашей стране ацетилен, наряду со сварочными работами, широко применяется для нагрева деталей при пламенной поверхностной закалке
...
Состав сжижженных газов при наполнении баллонов постоянно изменяют в зависимости от температуры окружающего воздуха с тем, чтобы получать легко испаряющуюся жидкость
...
В вопросе о том, какой горючий газ целесообразноприменять для пламенной поверхностной закалки, следует руководствоваться возможностью снабжения данного предприятия
...
Например, предприятие, имеющее стационарный ацетиленовый генератор достаточной производительности или ацетиленовую рампу, питаемую от баллонов, предпочтет ацетилен
...
Все перечисленные горючие газы сгорают в смеси с кислородом, благодаря чему скорость их горения возрастает примерно в десять раз в сравнении со скоростью горения в воздухе
...
В зависимости от потребности кислорода можно отбирать либо от одного баллона, либо от группы баллонов, соединенных в рампу, либо от холодных газофикаторов
...
Охлаждающие среды Выбор средств охлаждения при закалке вообще и пламенной закалке, в частности, зависит от критической скорости охлаждения стали, подвергаемой закалке, и желаемой твердости поверхности
...
Обычными средствами охлаждения при пламенной закалке, расположенными по убывающей интенсивности охлаждения, являются вода, эмульсия, масло, горячие ванны и воздух
...
СХЕМЫ ЗАКАЛОЧНЫХ УСТАНОВОК В общем случае к установке для ППЗ подаются горючий газ, кислород, вода для охлаждения горелок, охлаждающая среда для закалки и энергия для питания двигателей приводов
...
Поскольку ППЗ является механизированным процессом и часто весь технологический цикл осуществляется автоматически, то схемы закалочных установок комплектуются приборами и агрегатами, стабилизирующими подачу газов, охлаждающих средств и энергии
...
СХЕМЫ ЗАКАЛОЧНЫХ УСТАНОВОК В общем случае к установке для ППЗ подаются горючий газ, кислород, вода для охлаждения горелок, охлаждающая среда для закалки и энергия для питания двигателей приводов
...
Поскольку ППЗ является механизированным процессом и часто весь технологический цикл осуществляется автоматически, то схемы закалочных установок комплектуются приборами и агрегатами, стабилизирующими подачу газов, охлаждающих средств и энергии
...
Применение последних в настоящее время признается более целесообразным, так как, кроме большей стабильности пламени, это позволяет унифицировать огневую аппаратуру, применять трубопроводы меньших сечений и упрощает регулирование мощности пламени
...
Сравнение схем отечественных и зарубежных закалочных установок приводит к заключению, что отечественные установки в своей газовой части комплектуются аналогичным оборудованием с той лишь разницей, что из
...
Наиболее распространенные горелки, работающие на газокислородной смеси, конструируются с использованием стволов газосварочных горелок и отличаются от последних формой и размерами наконечников
...
В инжекторных горелках кислород подводится под более высоким давлением, чем горючий газ, а в безынжекторных оба газа подаются под примерно равным давлением
...
В связи с развитием техники газопламенного нагрева и применением дешевых природных и нефтяных газов появились новые конструкции горелок, классифицировать которые необходимо по типу горелки в целом, так как классификация по давлению применяемых газов или способу образования горючей смеси является недостаточной
...
Для закалки с ручным и механизированным приводом с применением в качестве горючего ацетилена, пропана, метана или светильного газа фирма изготовляет пять типов стволов, к которым в зависимости от рода газа и его расхода присоединяют сменные наконечники
...
Поскольку горелки этого типа комплектуются не на базе сварочных горелок и предназначаются главным образом для ведения процессов закалки и нагрева с механизированным приводом, то у них отсутствуют стволы с вентилями и ниппеля Фиг
...
Газовая смесь в этом случае образуется вне мундштука и при горении дает пламя шаровидной формы, что несколько ограничивает возможность использования горелки
...
Горелки с полувнешним смешением газов более универсальны, так как они могут работать на различных горючих газах в смеси с кислородом без изменения проходных сечений и пригодны для закалки изделий сложного профиля
...
Поскольку горелки этого типа комплектуются не на базе сварочных горелок и предназначаются главным образом для ведения процессов закалки и нагрева с механизированным приводом, то у них отсутствуют стволы с вентилями и ниппеля Фиг
...
В большинстве случаев для уменьшения тепловых потерь футеровку делают двухслойной, вводя дополнительную футеровку из пеношамота или других легковесных огнеупоров
...
Кроме этого, с увеличением длины щели, и соответственно, расходов пропана и кислорода, значительно возрастает шум, препятствующий нормальной эксплуатации горелки
...
С небольшими изменениями в конструкции отдельных приборов система косвенного контроля широко применяется как в зарубежных, так и в отечественных закалочных установках
...
Эта система имеет то преимущество, что позволяет на любой стадии процесса давать оценку каждому действующему параметру и, изменяя их значения, находить оптимальные
...
Кроме этого, при наладочных работах, при освоении закалки нового изделия измерение всех действующих параметров необходимо для достижения заданной глубины и качества закаленного слоя, и поэтому система косвенного контроля необходима для универсальных закалочных установок
...
В тех случаях, когда в массовом производстве узкого круга однотипных небольших изделий применяют для ППЗ полуавтоматические и автоматические установки, целесообразна система контроля с непосредственным измерением температуры нагрева изделия
...
В отечественной практике такая система контроля применяется при закалке способом быстрого вращения шеек коленчатых валов, цапф, валиков и других цилиндрических изделий
...
Температура в этих случаях контролируется радиационным или оптическим пирометром, установленным так, чтобы факел пламени горелки не препятствовал измерению температуры
...
По мере нагрева последовательно срабатывают реле, включающие зеленую, желтую и красную лампы, что сигнализирует оператору о недогреве, достижении заданной температуры и перегреве
...
В универсальных установках для закалки разнообразных изделий процесс контролируется и корректируется не по температуре нагрева поверхности, а косвенным путем, посредством измерения технологических параметров
...
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА Для защиты ацетиленовых генераторов и трубопроводов от обратных ударов пламени, возникающих в газокислородных горелках при уменьшении скорости истечения газовой смеси ниже скорости распространения пламени, служат водяные предохранительные затворы
...
Водяные затворы, применяемые для комплектовки закалочных установок на отечественных заводах, — достаточно надежные конструкции и в большинстве случаев удовлетворяют выдвигаемым требованиям
...
Их недостатки — громоздкость, значительное гидравлическое сопротивление и необходимость систематического контроля и пополнения уровня воды, а также необходимость заполнения водой и смены разрывной мембраны после обратного удара, для чего работа на закалочной установке должна быть прекращена
...
В последнее время эти недостатки предохранительных устройств стремятся избежать, применяя клапанные предохранители в сочетании с пламегасительными устройствами
...
Кроме того, предохранители такого типа не препятствуют прохождению обратного удара через горелку, поэтому после него горелку необходимо продувать и чистить, что вызывает перерыв в работе
...
Это предохранительное устройство продувает горелки в настолько короткое время, что после ее окончания поступающая вновь газовая смесь успевает воспламениться от нагретого ранее участка поверхности
...
Эти рубильники отличаются тем, что для уменьшения обмотки электромагнита и уменьшения усилия, необходимого для открывания основного клапана, им управляют с помощью вспомогательного клапана, действующего на линии байпасного канала
...
Приспособления для закрепления детали в машине должны быть рассчитаны с учетом расширения детали от нагрева и должны его компенсировать, ибо иначе произойдет коробление
...
Однако принимая во внимание, что при этом способе закалки чаще всего закаливаются поверхности большой длины, целесообразно делать подвижной более легкую горелку, а деталь устанавливать неподвижно
...
Эти предохранители, установленные по одному на каждую пару горелок, открывают путь газу только тогда, когда в инжекторе горелки возникает достаточно большое разрежение
...
После того, как шестерня достаточно охладилась, выключают электродвигатель, вращающий шпиндель, и закаленная шестерня вместе со шпинделем поднимается вверх
...
Суппорт позволяет горелкам перемещаться в вертикальном, горизонтальном, поперечном и угловом направлениях и занимать любое положение по отношению к закаливаемой детали
...
Как только поверхность детали нагреется до требуемой температуры, пламя автоматически гаснет, деталь перестает вращаться, шпиндель удаляется и деталь в тот же момент падает на дно специальной ванны для охлаждения
...
При помощи двух направляющих валов, подобных закаливаемому коленчатому валу, горелки и разбрызгиватели получают следящие движения, соответствующие траекториям шеек коленчатого
...
При помощи двух направляющих валов, подобных закаливаемому коленчатому валу, горелки и разбрызгиватели получают следящие движения, соответствующие траекториям шеек коленчатого
...
При повороте вала в положение нагрева автоматически открываются клапаны на газопроводах, подводящих светильный газ и кислород к горелкам, которые затем зажигаются от небольшой вспомогательной горелки
...
Вода в этом резервуаре непрерывно взбалтывается, чтобы около вала не образовалась паровая рубашка, которая понижает твердость металла, достигаемую при быстром охлаждении водой
...
Эти трудности легко преодолеваются, если применять комбинированный способ закалки, при котором круговая пли сегментная горелка с пристроенным спреером для охлаждения движется вдоль вращающегося вала
...
Процесс закалки при этом облегчается вдуванием во втулку сжатого воздуха, который увлекает с собой продукты сгорания и тем самым способствует поступлению свежего воздуха, отчего горение газа улучшается
...
Для поверхностной закалки другими способами и для закалки необычных деталей нужно либо переналаживать стакок, либо применять вспомогательные приспособления
...
На суппорте корпуса укреплена горелка, работой которой, в частности всеми ее перемещениями и подачей газов и воды, управляют со щитка, расположенного в этой же части установки
...
Если закаливаемая деталь очень громоздка, тяжела или имеет сложную форму, так что ее нельзя укрепить ни на стойке, ни на консоли, то следует использовать соответствующие приспособления или устройства, которые присоединяют к закалочному станку
...
СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ППЗ По данным зарубежной и отечественной литературы, а также по опыту внедрения ППЗ на заводах, определяющими моментами при разработке технологии являются номенклатура обрабатываемых изделий и характер их производства
...
На начальных стадиях освоения процесса преобладает применение универсального оборудования, а по мере увеличения объема производства вводятся полуавтоматы и автоматы для закалки однотипных изделий
...
В связи с разнообразием форм, размеров и материалов изделий и требований к закаленному слою, а также большим разнообразием средств ведения процесса единая технология для ППЗ не разработана
...
В любом случае при оценке действующей технологии или проектировании технологического процесса в качестве его составных элементов выступают способ закалки, оборудование, огневая и регулирующая аппаратура, предварительная обработка изделия, режим нагрева, режим охлаждения, средства контроля процесса и его результатов и окончательная обработка изделия
...
Практические данные о закалке отдельных изделий, опубликованные заводами, фирмами и лабораториями, составляют довольно пеструю картину технологических приемов,, способов и систем, обзор которых невозможен без известной классификации
...
Прежде всего необходимо отметить, что из перечисленных составных элементов технологии основным является способ закалки, а вес остальные элементы — производными, изменяющимися в зависимости от материала изделия и требований к закаленному слою
...
В некоторых работах эта зависимость дается в форме диаграмм и номограмм с различными независимыми и зависимыми переменными и привлечением специфической терминологии
...
Поскольку печной нагрев характеризуется невысокими скоростями и длится до относительно равномерного распределения температуры по всему сечению изделия, то контроль температуры поверхности изделия и времени нагрева является достаточным для получения удовлетворительных результатов
...
Наряду с этим нагрев и охлаждение должны производиться настолько интенсивно, чтобы не происходило потерь тепла на нагрев сердцевины изделия и связанного с этим увеличения времени термического цикла
...
Из приведенных соображений следует, что для каждого способа закалки изделия данных размеров из материала с определенными теплофизическими свойствами получение закаленного слоя с заданными характеристиками возможно при определенном сочетании нагрева и охлаждения
...
ЗАКАЛКА ДЕТАЛЕЙ СТАЦИОНАРНЫМ СПОСОБОМ В отличие от других способов ППЗ закалка стационарным способом требует значительного одновременного расхода газов и поэтому имеет наименьшую область применения и распространяется главным образом на мелкие изделия
...
Нижняя часть номограммы имеет два входа со стороны шкалы температуры закалки и со стороны шкалы диаметров, а также две ответные шкалы — вертикальную шкалу линейных расходов горючего газа и горизонтальную шкалу времени нагрева
...
К недостаткам номограммы следует отнести то, что она составлена только применительно к светильному газу и дает сочетание линейного расхода горючего газа и времени нагрева только для одной глубины закаленного слоя
...

Сварочные работы
Производство труб
Сварочный инвертор - это просто, 2! От простого к сложному! Все типы сварочных инверторов в одной книге
Пламенная поверхностная закалка в машиностроении
Электротермическое оборудование
Материаловедение
Технологія конструкційних матеріалів

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Пламенная поверхностная закалка в машиностроении