[发明专利]大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺

说明书

技术领域

本发明属于大型回转金属工件表面加工设备技术领域，尤其涉及一种大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺。 

背景技术

随着机械设备对零件性能要求的不断提高，大型合金钢工件的表面硬度也要求达到Rc60以上。而目前由于缺乏低成本的大型部件加热及表面淬火的有效手段，不得不使用大型加热及专用淬火设备。这些设备因零件大小、表面形状差异等而使用范围窄，致使成本居高不下，由此成为大型合金钢回转工件表面处理的制约因素。通过将大型回转工件的表面细分成环状条形区域并对每一个区域分别、逐步进行淬火成为一种可行的方案。 

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，摆脱对大型、专用淬火设备的依赖，降低工件表面淬火处理的成本。 

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺包括以下步骤， 

（1）将工件安装至旋转支撑装置并进行转速设定的步骤； 

（2）安装火焰喷嘴和冷却水喷嘴的步骤； 

（3）火焰喷嘴供气准备及试点火的步骤； 

（4）开启旋转支撑装置使工件稳定旋转的步骤； 

（5）点火，同时开启冷却水的步骤； 

（6）检测工件表面加热温度的步骤； 

（7）检测工件表面淬火硬度的步骤； 

（8）根据工件表面淬火硬度对工艺参数进行调整的步骤； 

（9）完成工件淬火的步骤； 

（10）退出灭火的步骤。 

本发明的优点和积极效果是：本发明的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺中，将现有技术中需大型、专有设备才能完成淬火的大型工件表面划分为多个环形带分别、逐步地进行淬火，配以专用火焰喷嘴和冷却水喷嘴，达到了现有淬火设备能够达到的表面硬度要求。摆脱了对现有设备依赖的同时极大地降低了表面淬火加工的成本。 

优选地：所述步骤（1）中安装工件至旋转支撑装置后，其外圆跳动值小于等于0.5mm。 

优选地：所述步骤（1）中设定工件表面线速度为1~3mm/s。 

优选地：所述步骤（2）中火焰喷嘴和冷却水喷嘴为本淬火工艺专用喷嘴，两喷嘴并排固接并设置竖直位置调节机构和水平位置调节机构，两喷嘴的前端与工件表面形状相适。 

优选地：火焰喷嘴与冷却水喷嘴之间的距离为10mm~20mm，两喷嘴与工件表面的距离为5~15mm。 

优选地：所述步骤（3）中供气准备包括选定氧气和乙炔为气源的步骤和设定供气压力的步骤，其中氧气供气压力为7~9MPa、乙炔供气压力为0.1~0.15MPa。 

优选地：所述步骤（3）中试点火时，应使工件保持转动。 

优选地：所述步骤（6）中检测工件表面温度值直到温度大于等于800°C小于等于860°C。 

优选地：所述步骤（8）中调整的参数包括火焰喷嘴与冷却水喷嘴之间的距离、两喷嘴与工件表面的距离以及气源的供气压力。 

优选地：所述步骤（9）中，应使淬火方向为沿工件表面由上至下，单圈完成淬火后，继续向前覆盖初始淬火区域长度10~30mm。 

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例详细说明如下： 

大型合金钢回转工件安装到旋转支撑装置上，该旋转支撑装置应保证准确的定心以及稳定的支撑，具体地应满足如下指标：工件外圆跳动值小于等于0.5mm。这样在利用位置固定的喷嘴进行灼烧时，能够保证均匀的加热效果，达到的温度也始终保持一致。 

设定旋转支撑装置的转速，应使其达到这样的效果：工件表面线速度为1~3mm/s，再具体换算到旋转的角速度上。如当工件直径为2m时，应调整转速为0.01~0.03转/min。 

安装火焰喷嘴和冷却水喷嘴。本实例中，火焰喷嘴和冷却水喷嘴为本淬火工艺专用喷嘴，两喷嘴并排固接并设置竖直位置调节机构和水平位置调节机构，两喷嘴的前端与工件表面形状相适。工件表面具有截面为半圆形的环形槽口，则火焰喷嘴和冷却水喷嘴前端形成半圆形的喷射部，在工件旋转的同时，火焰喷嘴和冷却水喷嘴先后对工件表面的同一位置进行灼烧和冷却，即完成淬火。完成一个环形带的加工后，通过竖直位置调节机构和水平位置调节机构使喷嘴进入下一个环形带中再次进行加工。