热处理工(初级)第三章课件

1、第三章 热处理工艺准备 掌握工件装炉的方法，了解热处理生产中工装夹具的知识，熟悉专用起重设备的操作，能做好热处理前的准备工作。第三章 热处理工艺准备目 录第一节 工件装炉的方法一、工件装炉前的准备二、工件装炉的方法第二节 热处理生产中必备的工装知识一、热处理常用工装的准备二、热处理常用工装的基本要求三、热处理常用工装的制作第三节 专用起重设备的使用知识一、索具二、葫芦三、桥式起重机四、千斤顶第四热处理前的准备工作一、工装夹具的类型及选用二、加热设备及仪表的运行情况检查三、淬火介质的配制和使用复习思考题第三章 热处理工艺准备1)按工艺卡核对工件数量、材料、尺寸等。检查工件表面，不允许有碰伤、裂纹

2、、锈蚀、刀痕、折叠和其他污物。2)根据图样和工艺卡，明确淬火工件的具体要求。3)选用合适的工夹具，进行适当的绑扎。4)表面不允许氧化脱碳的工件，可在保护气氛炉、盐浴炉或真空炉中加热。5)按盐炉操作规程，使用校正剂对盐浴进行定期校正。第一节 工件装炉的方法一、工件装炉前的准备1.退火、正火件装炉前的准备1)检查待处理工件的钢材牌号、外形尺寸是否与工艺卡相符。2)根据工艺卡检查待处理工件的炼钢炉号、力学性能试样。3)待处理件外观不允许有裂纹、伤痕、夹层、折叠、结疤、夹杂等有害缺陷。4)对某些加工余量很少的工件，要采取相应的防氧化脱碳措施。1.退火、正火件装炉前的准备1)将工件表面尽量清洗干净，并检

3、查工件是否有碰伤、裂纹等缺陷。2)抽检淬火工件的硬度，必须符合要求。3)按图样和工艺要求，明确工件回火的具体要求，如硬度等。4)根据工件的技术要求和尺寸大小，选用合适的装料盘、装料筐、工夹具或者进行适当的绑扎。5)对于表面不允许脱碳的工件，可选用保护气氛炉、盐浴炉或真空炉回火，也可选用适当的涂料进行表面保护。6)有力学性能要求的工件，检查试样是否符合工艺要求。7)检查设备、仪表运转是否正常，按工艺和淬火硬度的要求调好仪表温度，如果淬火硬度偏高，回火温度取上限，反之取下限。第一节 工件装炉的方法6)有力学性能要求的工件，应检查有无试样，还应注意试样大小和数量是否符合规范要求。3.回火件装炉前的准

4、备1)检查炉体各部分是否损坏，平车、卷扬机和其他附属设备运转是否正常，高温仪表指示必须正确，工件应装在各种炉型规定的有效加热区内。2)同炉的工件，工艺规范须相同或相近，各类工件有效厚度不能相差太大，工件堆放保持适当距离。3)使用大型燃料炉加热时，工件要合理放置。第一节 工件装炉的方法二、工件装炉的方法1.退火、正火件的装炉方法1)检查待处理工件的钢材牌号、外形尺寸是否与工艺卡相符。2)根据工艺卡检查待处理工件的炼钢炉号、力学性能试样。3)待处理件外观不允许有裂纹、伤痕、夹层、折叠、结疤、夹杂等有害缺陷。4)对某些加工余量很少的工件，要采取相应的防氧化脱碳措施。2.淬火件装炉前的准备1)允许不同

5、材料但具有相同加热温度和加热速度的工件装入同一炉中加热。2)截面大小不同的工件装入同一炉时，大件应放在炉膛里面，以便小件先出炉。3)工件装炉时，应放在炉内均匀温度区，应采取多方面措施，力求提高工件的均温程度。4)装炉时，必须将工件放在装料架或炉底板上，用钩、钳堆放，不准将工件直接抛入加热炉内，以免碰伤工件或损坏设备。5)入炉工件均应干燥、无油污。第一节 工件装炉的方法4)大件放在底层，小件放在上层，厚壁大件放在近火门处，上层工件的重量不应集中在下层工件的容易变形处。5)力学性能试样必须与所代表的工件同炉装在工件有代表性的部位或工艺卡规定的地方。6)保护气氛加热炉、热浴加热炉、真空炉、连续作业炉

6、等以及其他炉型用于退火或正火时，其操作可按各企业专用的操作规范处理。2.淬火、回火件的装炉方法第一节 工件装炉的方法6)细长工件应尽量垂直吊挂，以免变形，如图3-1所示。对某些工件要合理绑扎，以免因自重而变形，如图3-2所示。7)盐浴炉的装炉量要适当。8)工件进入盐浴炉前要预热，对于薄而长的工件，应设法避免盐浴翻滚时工件互相撞击，还要防止工件碰撞电极或距电极太近而造成过热或过烧。9）箱式炉的装炉一般为单层排列，工件之间距离为1030mm为宜。图3-1 轴类工件淬火、回火时吊挂方法图3-2 工件绑扎实例a)不正确 b)正确第二节 热处理生产中必备的工装知识一、热处理常用工装的种类1.通用工装1)

7、加盐铲（勺）。 2)捞渣勺。3)淬火勺、淬火钳、淬火框以及根据工件形状设计的专用于淬火加热和冷却的工具、挂具等。常用的几种淬火工装夹具如图3-3所示。（1）盐浴炉上常用的工装 3-3 常用的几种淬火工装夹具示意图（2）回火框（篮）、回火勺常用的几种回火工装夹具如图3-4所示。1)装料锹：用于往箱式炉里装入小型工件或出料。2)推料铲：用于大件装料或出料。3)出料勺：用于出料。4)装料箱：用于固体渗碳。第二节 热处理生产中必备的工装知识图3-4 常用的几种回火工装夹具（3）箱式电炉常用的工装也可在其中放入木炭粉、铸铁粉，用于防止工件加热氧化。5)其他工装：根据工件形状或特殊要求所设计的用于加热和淬

8、火冷却的夹具或挂具等。1)按工艺卡核对工件数量、材料、尺寸等。检查工件表面，不允许有碰伤、裂纹、锈蚀、刀痕、折叠和其他污物。2)根据图样和工艺卡，明确淬火工件的具体要求。3)选用合适的工夹具，进行适当的绑扎。4)表面不允许氧化脱碳的工件，可在保护气氛炉、盐浴炉或真空炉中加热。第二节 热处理生产中必备的工装知识2.专用工装其作用主要有以下几个方面：1)保证工件在炉内与炉气充分而均匀地接触，同时放置要稳妥，不致引起变形。2)保证某些特别要求的尺寸精度。3)保证定形回火的工件的外形。4）保证某些工件内孔的椭圆度及尺寸精度。5）方便大型笨重工件进出炉。6）保证冷矫正或容易变形的工件的外形。1.退火、正

9、火件装炉前的准备 一般在高温下承载工件的工装，都要求具有较好的耐热性能和一定的耐蚀性，以防止工件严重氧化，有的还要求能抗渗碳等。第二节 热处理生产中必备的工装知识一、工件装炉前的准备1.退火、正火件装炉前的准备1)检查待处理工件的钢材牌号、外形尺寸是否与工艺卡相符。2)根据工艺卡检查待处理工件的炼钢炉号、力学性能试样。3)待处理件外观不允许有裂纹、伤痕、夹层、折叠、结疤、夹杂等有害缺陷。4)对某些加工余量很少的工件，要采取相应的防氧化脱碳措施。1.较好的耐热性能二、热处理常用工装的基本要求2.一定的高温强度 制作工装常用焊接、铸造的方法。控制工装材料与工装制作成本，是控制热处理生产成本的重要方

10、面。 高温强度是指装载工件的工装在高温长时间加热的情况下，能够承载被加热工件的重量，而且工装不发生严重变形甚至散架。3.较低的材料与制作成本三、热处理常用工装的制作1.热处理工装的设计原则1)对工件结构和技术要求做具体分析，应最大限度地满足技术要求。2)保证工装能安全可靠地承载工件，并具有较长的使用寿命。3)保证工件装载在工装上能够均匀地被加热、渗碳、碳氮共渗、均匀冷却。4)尽可能多地装载工件，以提高热处理生产效率，降低能源消耗。5)尽可能地兼顾通用性，减少工装种类，简化工装管理，降低成本。6)尽可能地降低工装用材料和制造成本。第二节 热处理生产中必备的工装知识2.热处理工装的制造 热处理工装

11、的制造涉及铸造、锻造、切削加工、焊接、钳工等，一般是由专门部门按工装设计图样进行制造。对于零星工件或机修配件、工模具等，要求有较高技术等级的实际生产经验丰富的老工人自制。第二节 热处理生产中必备的工装知识 它是一种简易、携带方便的手动起重设备，广泛应用于小型设备和重物的短距离吊装。起重量一般不超过10t，最大可达20t，起吊高度一般不超过3m。可以垂直起吊，也可以水平或倾斜使用。第三节 用起重设备的使用知识一、索具1.手动葫芦（1）麻绳（2）钢丝绳（3）链条（4）卸扣（5）起重时捆绑重物要点二、葫芦（1）手拉葫芦（2）手扳葫芦第三节 用起重设备的使用知识三、桥式起重机 手扳葫芦是一种轻巧简便的

12、手动牵引机械。它广泛应用于水平、垂直、倾斜及任意方向上的提升与牵引作业。2.电动葫芦（3）手动葫芦的使用要点（1）钢丝绳式电动葫芦（3）电动葫芦的使用要点（2）环链式电动葫芦1.分类（3）葫芦桥式起重机（2）双（主）梁桥式起重机（1）单（主）梁桥式起重机第三节 用起重设备的使用知识四、千斤顶2.使用注意事项1)应实行凭证操作制度，禁止无证违章操作。2)禁止超负荷运行。3)吊挂重物时，必须正确地钩挂、悬挂重物。不准斜吊远离挂钩重心线的物件。吊运时，应保持重物平稳不晃动，且不得从人或重要设备上空通过。4)运输重物时，不得超重、超高，装载应平稳。5)夹持重物用的工装夹具，如专用起重链、专用吊具，必须

13、定期检查，并登记在册。 斤顶适用于升降高度不大的重物，常用的有螺旋千斤顶、齿条千斤顶、油压千斤顶。1.种类2.使用注意事项第三节 用起重设备的使用知识1)使用时，千斤顶应放平，并在上下端垫以坚韧的木板，以防止千斤顶陷入、倾斜和受力时打滑。2) 放好后，要先将重物稍稍顶起，经检查无异常后，再继续操作。3)起升时，注意上升高度不得超过额定高度。4)起升重物时，应在重物下面随起随垫枕木。往下放时应逐渐向外抽出枕木。5)同时使用两台或两台以上千斤顶时，应注意载荷均衡。工作时应统一指挥、同起同落、保持重物平衡。6)不得超载荷使用。7)使用前要认真检查、试验和润滑。油压千斤顶应按规定期限拆卸检查、清洗和换

14、油。第四节 热处理前的准备工作一、工装夹具的类型及选用 为了使炉气通畅，加热均匀，并使工件摆放平稳，可设计专用的加热底盘、垫具，用于工件正火、退火、淬火、回火等。如图3-6所示。1.台车式和箱式热处理炉用工装夹具 3-6 常用的台车式及箱式热处理炉用工装夹具 a)加热底盘 b)垫块 c)叶轮垫块 d)V形垫块第四节 热处理前的准备工作 经盐浴炉热处理的中小型工件形状各异，根据工件形状所设计的专用淬火加热、冷却及回火的工装夹具也较多，常用的几种如图3-7所示。2.盐浴炉用工装夹具 3-7 常用的盐浴炉用工装夹具第四节 热处理前的准备工作 该类设备处理的工件以细长件为主，工装夹具的设计须保证工件的

15、垂直加热和垂直淬火、回火。针对中、小型渗碳件、渗氮件处理，也可设计相应工装夹具。常用的几种工装夹具如图3-8所示。3.井式电炉、渗碳炉、渗氮炉用工装夹具 3-8 常用的井式电炉、渗碳炉、渗氮炉用工装夹具 轴类工件的垂直吊挂，还可以采用图3-9所示吊挂形式。第四节 热处理前的准备工作 3-9 垂直吊挂轴类工件的吊挂形式a)用螺钉吊挂 b)用圆孔吊挂 c)焊上U形吊具 d)利用颈部吊挂 1)起动前的检查。 2)起动过程中的检查。 3)盐液熔化后的检查。 4)热电偶与补偿导线的检查。 热电偶插入炉膛的深度一般不 小于保护管外径的810倍。二、加热设备及仪表的运行情况检查1.盐浴炉2.箱式炉 1)炉体

16、电器的检查。 2)炉门的检查。 3)炉膛的检查。 4)热电偶与补偿导线的检查。 5)表柜、三相电流表的检查。第四节 热处理前的准备工作三、淬火介质的配制和使用3.气体渗氮炉1)检查马弗罐石棉盘根、橡胶垫圈有无损坏，炉盖压紧装置是否操作灵活。 2)检查设备冷却水进出水是否通畅。 3)电器元件的检查。4)指示仪器的检查。 生产中常用的氯化钠水溶液中氯化钠的质量分数为10%15%，使用温度一般控制在60以下。1.氯化钠水溶液（1）配制方法（2）使用注意事项密度（g/cm3 ）1.0071.0361.0591.0731.0961.111氯化钠的质量分数（%）158101315表3-1 氯化钠水溶液中氯化钠的质量分数与密度的对应关系第四节 热处理前的准备工作2.硝盐浴 多用于碳素工具钢和合金工具钢制作的工模具淬火，是形状复杂工件分级或等温淬火的一种理想淬火介质。常用的硝盐浴配方见表3-2。基本成分（质量分数）另加水量（质量分数）熔点/使用温度/KNO3 53+NaNO2 40+NaNO3 73%100120200KNO3 55+NaNO2 453%5%130150200KNO3 55+NaNO2 45135150550KNO3 50+NaNO2