专利名称：大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺的制作方法
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，
(I)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(I)中安装工件至旋转支撑装置后，其外圆跳动值小于等于O. 5mmο优选地所述步骤(I)中设定工件表面线速度为f3mm/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10mnT20mm，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、MPa、乙炔供气压力为O. Γ0. 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。Co
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l(T30mm。
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O. 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f3mm/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O. ΟΓΟ. 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。
其中，火焰喷嘴与冷却水喷嘴之间的距离与喷嘴与工件表面之间的距离对淬火效果影响最大。本实例中，设置火焰喷嘴与冷却水喷嘴之间的距离为10mnT20mm，两喷嘴与工件表面的距离为5 15mm。上述距离的获得来源于实际经验，距离的实际选取应综合考虑工件截面宽度、材质以及表面硬度要求。
在完成安装火焰喷嘴和冷却水喷嘴后，需进行火焰喷嘴供气准备及试点火的步骤。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疒9MPa、乙炔供气压力为O. Γ0. 15MPa。具体地，氧气气源为压力等于15MPa的集气罐， 乙炔气源为压力等于O. 2MPa的集气罐，上述气源也可以是汇流排。
试点火时，需使工件保持转动，防止对同一位置进行过量灼烧产生结构上的破坏。 点火后工件表面温度应能够达到800° C至860° C。
当温度合适即证明气源供量应正常。以上为准备过程。
开始实施淬火，首先开启旋转支撑装置使工件稳定旋转，然后点火同时开启冷却水。
检测工件表面温度看是否达到要求，检测淬火后工件表面是否达到需要的硬度。如温度、硬度合格，则继续进行，若温度、硬度不合格，则对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各指标进行调整，直至满足要求。完成其余部分的淬火操作，应使淬火方向为沿工件表面由上至下。单圈完成淬火后，为避免出现接缝软点及其它缺陷，应继续向前覆盖初始淬火区域长度l(T30mm。之后灭火退出，关冷却水。·
权利要求
1.一种大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于包括以下步骤，(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。
2.按照权利要求1所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于所述步骤(I)中安装工件至旋转支撑装置后，其外圆跳动值小于等于O. 5mm。
3.按照权利要求1所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于所述步骤(I)中设定工件表面线速度为f3mm/s。
4.按照权利要求1所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于所述步骤(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。
5.按照权利要求4所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于火焰喷嘴与冷却水喷嘴之间的距离为10mnT20mm，两喷嘴与工件表面的距离为5 15mm。
6.按照权利要求1所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于所述步骤(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、MPa、乙炔供气压力为O. Γ0. 15MPa。
7.按照权利要求1所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于所述步骤(3)中试点火时，应使工件保持转动。
8.按照权利要求1所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于所述步骤(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。
9.按照权利要求1所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于所述步骤(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。
10.按照权利要求1所述的大型合金钢回转工件高硬度表面淬火工艺，其特征在于所述步骤(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。
全文摘要
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。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。本发明的淬火工艺摆脱了对大型、专用淬火设备的依赖，降低了大型合金钢回转工件表面淬火处理的成本。
文档编号C21D1/667GK102994704SQ20121048921
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者徐鸿章, 徐成章, 屈恩和, 高德强 申请人:天津鼎天斯凯特机械有限公司