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火焰加熱淬火大口徑不銹鋼管表面的方法

文章作者:不銹鋼管編輯 人氣: 發表時間:2020-05-28 09:16:53

火焰加熱表面淬火是一種表面淬火方法,將大直徑不銹鋼管在強火焰中加熱,使其迅速達到淬火溫度,然后用水或水溶液冷卻,以獲得預期的硬度和硬化層深度。

火焰加熱表面淬火的優點是:

1)設備簡單,使用方便,成本低廉。

2)不受大口徑不銹鋼管體積的限制,可靈活移動使用。

3)淬火后表面潔凈,無氧化脫碳,變形小。

然而,火焰淬火依賴于在3000的溫度下強烈的火焰加熱。大直徑不銹鋼管表面容易過熱,影響硬化層質量的因素比較復雜,限制了火焰淬火的廣泛應用。盡管如此,在某些情況下(特別是對于重型機械、冶金機械、采礦機械和其他中小型企業),從經濟效果、技術可能性和當地生產條件來看,它比感應加熱淬火更有利。

最常用的火焰淬火是乙炔-oxygen火焰。也可以使用其他氣體燃料,如天然氣、焦爐氣、液化石油氣或液體燃料——煤油。

特殊的火焰噴嘴通常用于火焰淬火。乙炔和氧氣混合后從噴嘴噴出燃燒。燃燒火焰根據乙炔和過量氧的情況可分為還原火焰、中性火焰或氧化火焰。圖9-34示意性地示出了中性火焰的組成和沿著火焰長度的溫度分布。其中,還原區溫度最高(一般在距火焰核心頂部2-3毫米處溫度最高);在操作過程中,大直徑不銹鋼管應在此高溫區域盡可能加熱。乙炔和氧氣的混合比對火焰燃燒溫度有很大影響。圖9-35顯示了乙炔-oxygen火焰的溫度與其混合比之間的關系。從圖中可以看出,對于中性火焰,當O2與C2H2的體積比為c=1時,當C值稍有波動時,火焰溫度會發生很大變化。然而,當C值在1和1.5之間時,C值波動很小,僅引起火焰溫度的微小變化。火焰溫度的穩定程度將直接影響大直徑不銹鋼管加熱溫度和加熱表層深度的變化,并對硬化層質量有很大影響。C值在1 ~ 1.5之間的火焰具有較高的溫度和溫度穩定性,因此在運行過程中C值意外變化時,應控制好火焰溫度。最常用的氧氣比例在1.15到1.25之間。在此比例下,火焰中心為藍色,端部形狀為光滑的圓弧,火焰顯得強烈,并有三個明顯的燃燒區。如果乙炔,過多,火焰會變長(顏色會因少量濃煙而變紅,核心會變長),整個火焰看起來會變弱。例如,如果氧氣過多,火焰中心相對較輕且尖銳,火焰中心的形狀縮短,火焰呈現明亮的白色,整個火焰的顏色從淺紅色變為深紫色。淬火時,大直徑不銹鋼管的表面會被氧化,過高的溫度容易使大直徑不銹鋼管過熱或開裂。

根據大直徑不銹鋼管淬火表面的形狀和尺寸以及表面淬火的要求,火焰淬火的基本操作方法可歸納為四種類型,如圖9-36。

圖9-37顯示了當大直徑不銹鋼管被乙炔-oxygen火焰加熱時表面溫度隨時間的變化。加熱時,最高溫度可達1250。如果此時噴水孔太近,淬火溫度將過高,變形將很大。此外,飛濺的噴霧很容易滅火或引起回擊。304不銹鋼管廠家如果距離太遠,表面溫度將擴散到大直徑不銹鋼管的內表面,增加硬化層的深度或降低表面溫度太多而不能硬化。因此,在加熱大直徑st的表面之后,噴嘴停止5-6秒

噴嘴和大口徑不銹鋼管的相對移動速度通常在50毫米/分鐘和150毫米/分鐘之間。速度由硬化層的深度、鋼的成分以及噴嘴和大直徑不銹鋼管的淬火表面之間的距離決定,并通過改變加熱持續時間來調節。在操作過程中,運動應保持穩定和均勻,以保證大直徑不銹鋼管淬火質量的一致性。各種類型的火焰淬火機床都能滿足上述要求。

制定大直徑不銹鋼管加熱規范的原則是先根據經驗選擇加熱規范,然后逐個改變影響加熱的因素,最后根據獲得的宏觀斷口、微觀組織和性能來確定。

火焰淬火后,淬火表面不應有過熱、燒傷和裂紋,大直徑不銹鋼管的變形應符合規定的技術要求。

經火焰淬火的大直徑不銹鋼管應進行回火或自回火。回火溫度為180-220,回火保溫時間為1-2小時。磨削大直徑不銹鋼管淬火表面后,最好在爐內進行二次回火。溫度和以前一樣,時間可以減少一半。使用這種回火程序,淬火應力可以進一步降低,而不影響表面硬度。

火焰淬火與感應加熱淬火相同,變形相對較小,其變形規律與感應加熱淬火相似。圖9-38 (a)顯示了火焰淬火后扁平大直徑不銹鋼管的變形。為了減少淬火后的變形,可以將大直徑不銹鋼管預壓制成反彎形狀,或者將大直徑不銹鋼管放入循環水箱中,只對暴露在水面上的大直徑不銹鋼管表面進行加熱淬火。

軸類零件的火焰淬火一般采用組合方法。304鋼管環形噴嘴和環形冷卻器合為一體以一定速度前進,大直徑不銹鋼管以一定速度旋轉。如果適當調整這些工藝參數,可以獲得深度為3-6 mm的均勻分布的硬化層.



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