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内容摘要:介绍了使用钱柜娱乐官网手机版感应电炉进行稀土孕育铸铁的试验和生产应用过程,并通过加铜合金化和配合使用专用冷铁等工艺措施,提高了机床大型厚壁铸件的抗拉强度和导轨面硬度,达到了铸件的技术要求。
 
  我公司自主研发的10m铣齿机床是一台高端产品,可替代进口。机床对关键大型铸件的力学性能要求极高,材质为HT350,机加后导轨硬度≥190HBW,从而使机床具有很高的稳定性、精度保持性和使用寿命。4个大型铸件分别是立柱31t、床身32t、工作台65t、工作台底座48t。现有的灰铸铁材质达不到要求,如何满足强度和硬度技术要求,熔炼铁液则是解决问题的关键。合金铸铁材质对该类铸件来说是非常难控制的,特别是这些大型铸件的导轨厚度都在140mm以上,易产生缩孔、缩松、裂纹和变形等缺陷。   经分析讨论,根据经验和查阅相关资料,决定对稀土铸铁进行生产试验。稀土元素在铸铁中可以脱氧、去硫,改变石墨形态,改善铸造性能,减少铸件缺陷,合金化及细化组织,提高力学性能,用于机床铸件可提高导轨面硬度,提高使用寿命,工艺和操作上易于控制,而且生产成本较低。另外,为达到预期的强度要求,试验了加铜的合金化措施。   1. 试验方法、结果及分析   使用150kg钱柜娱乐官网手机版感应电炉熔炼铁液,按预定成分做了6炉试样,原铁液成分、孕育剂加入量如表1所示。配料为生铁15%、废钢50%、回炉料35%,增碳剂为类石墨,纯铜板块度20~40mm,出铁前加入到炉内,铁液过热精炼温度为1500℃,孕育处理温度1450℃,使用可控制时间的专用出铁孕育装置。试块尺寸为400mm×300mm×180mm,每炉浇注3个试块,树脂砂造型,砂型24h抗拉强度大于1MPa,自然冷却后打箱。稀土孕育剂Ce24-37,成分为:wRE=24%~37%、wSi=35%~45%、wCa=5%、wMn=5%~7%、wTi=6%,余量为Fe,粒度5~10mm,稀土孕育剂和75SiFe孕育剂混合并烘干后使用。试验检测结果如表2所示。   表1 炉前原铁液化学成分及孕育剂   表2 试样检测结果   注:表中HBW1为试棒硬度,HBW2为试块加工后的硬度。   由表2可以看出,与普通灰铸铁相比,强度和硬度都有很大提高。1~4号试块加工后有不同程度的缩松,而且加工性能差一些,6号是综合性能最好的。稀土起到了脱氧、去硫,促进石墨化,细化晶粒,以及促进珠光体形成的作用。铜起到了减少铸铁对断面的敏感性,改善石墨形态,促进珠光体的形成,细化珠光体并提高珠光体的显微硬度,以及提高强度和耐磨性的作用。   2. 生产应用   通过试验过程,初步掌握了稀土铸铁的熔炼工艺,下面以铣齿机床工作台为例简述生产过程。   使用一台20t钱柜娱乐官网手机版感应熔炼炉和一台20t钱柜娱乐官网手机版感应保温炉进行熔炼铁液,配备撒布浪斯NSP—6000型炉前快速成分分析仪,德国M20型直读光谱分析仪,NSP—305MTX快速测温仪,OCS—XS(F3)无线传输电子吊秤,两台20t保温浇包,两台20t普通浇包。保温包能储存铁液3h,共准备80t铁液,4个包同时浇注并同时补浇。铸造工艺设计了有利于补缩和提高补浇效果的浇注系统,并在导轨的3个使用面设计了专用石墨冷铁,以提高导轨面硬度,防止产生缩松类缺陷。   熔炼炉熔化的第一炉铁液成分调整合格后,用一台20t保温包倒到20t保温炉内,同时预热保温包。然后马上熔炼第二炉铁液,在调整原铁液成分时,将保温炉中的铁液(温度提至1500℃)出到已预热的保温包中存放,这时用第二台20t保温包将调整好成分的第二炉铁液倒至保温炉内。之后再开始熔炼第三炉铁液,在调整铁液成分时,将保温炉中的铁液(温度提至1500℃)出到第二台保温包中,并将第一台保温包中的铁液合到保温炉中提温至1500℃,再出到保温包中,这时将熔炼炉中的第三炉铁液用普通包出到保温炉中提温,熔炼炉开始熔炼第四炉铁液。在第四炉铁液高温精炼前,将保温炉中的第三炉铁液出到普通包中,并分别将两个保温包中的铁液合到保温炉中提温至1500℃后再出到两个保温包中,并将第三炉铁液合回保温炉中提温。待第四炉铁液成分调整合格时,提温至1500 ℃,精炼后扒净渣,与保温炉内的铁液同时加铜孕育处理,处理完成后待浇注。随即将两个保温包中的铁液分别合到熔炼炉和保温炉中,立刻同时加铜孕育处理,准备好的铁液同时扒一次渣,尽快进行浇注,浇注温度(1330±10)℃,第一次处理至浇注间隔10min,浇满后补浇3次。经对附铸试块的检测,化学成分和力学性能都达到了技术要求。   3. 结语   通过试验证明,稀土在铸铁中发挥了很好的作用,有很大的应用潜力,尚需进一步试验,完善成分范围和熔炼工艺。使用稀土孕育剂要获得良好的孕育效果,原铁液的碳当量和含硫量要低。稀土元素的熔点较高,熔解速度慢,孕育处理温度应在1420~1450℃,粒度在5~10mm。稀土孕育剂加入量按0.4%计算,回收率约为40%,残留量应≤0.05%。在试验和生产过程中,充分体现了钱柜娱乐官网手机版感应电炉的优越性,熔化速度快,便于调整化学成分,在提倡创建节能环保型企业的现代工业发展过程中,钱柜娱乐官网手机版感应电炉的制造技术和应用技术也必将迅猛发展。
 用塔式燃气熔炼炉熔化铝合金时,在实际生产过程中往往只重视炉气温度、铝液温度以及排烟温度,而对炉膛内的压力并不关注,甚至也不监测。但炉膛压力调节在生产中具有非常重要的意义
  首先,塔式燃气熔炼炉在熔化铝合金时,为了减少热散失往往会关闭炉门、投料口和排烟通道,在相对密闭的空间内加热、熔化,这类似于一座具大的“高压锅”。随着温度升高、液面上升,以及燃烧气体不断进入炉膛,炉膛内的压力会不断上升。熔炼炉长时间在炉膛内高压状态下运行,会导致炉盖严重变形。   其次,炉膛内压力过低也绝非益事。由于排烟风机开的过大或放铝液时,炉膛内的压力会不断下降。当炉膛内的压力降到低于大气压时,打开炉门或打开投料口投料时冷空气会进入炉膛,使炉气温度急剧下降,不仅使铝液的熔化效率降低,也会降低燃气的热效率。同时,炉膛内的压力过低往往伴随着排烟温度的升高,同样会使炉气的热量大量散失,降低燃气的热效率。   因此,在实际生产过程中我们要格外关注炉膛压力。通过控制料位、排烟通道,增加换热器或省煤器,以及控制排烟风机的转数来平衡炉膛压力。在设备上增设炉膛压力调节仪,监测炉膛压力,使炉膛压力在微正压下平稳运行。   炉膛压力调节就如同控制人的“血压”一样重要,只有炉膛压力在长期微正压下平稳运行,才能使熔炼炉保持“健康”的工作。
单位:一拖(洛阳)铸造有限公司  作者:杨永录
一拖公司2012年全面实施冲天炉改电炉铸造技术绿色升级项目,目前拥有4台12.5t应达钱柜娱乐官网手机版感应电炉,两台10t应达保温电炉和两台10t新研钱柜娱乐官网手机版感应电炉。现对熔炼工艺、设备运行和炉衬使用维护方面谈一些体会。
第一,一拖公司灰铸铁件生产炉料配比以废钢为主,生铁加入比例不超过20%,采用增碳剂增碳的电炉熔炼工艺,增碳剂加入比例2%~3%。电炉铁液在1520~1540℃过钱柜娱乐官网,采用硅钡复合孕育剂,目前铸件材质和质量控制相对稳定。   第二,电炉熔炼从开始加料到具备出铁条件,每炉时间80min左右。影响熔化时间的主要因素与炉料质量和尺寸有较大关系。目前回炉料没有经过净化处理,渣子较多,对熔化效率有一定影响,后期考虑增加震动除砂装置。   第三,电炉使用方面:炉衬材料采用石英砂干打料,每炉次使用寿命在160~180炉,最多超过200炉。影响炉衬寿命的主要因素是铁液温度控制,个别炉次使用寿命短,是因为熔炼中温度控制不当造成下部局部严重侵蚀提前打炉。炉嘴采用可塑料打结和维修,使用中主要问题是出铁口部位炉衬钻铁,造成地漏值高报警故障,因此必须重视日常维修和检查。   第四,目前钱柜娱乐官网手机版感应电炉设备制造及工艺技术比较成熟,应达、新研等公司主要设备在国内制造,但晶闸管等关键部件采用进口,价格较高。希望电炉电源为晶闸管等关键零部件配备可靠保护装置,以减少损失。
钱柜娱乐官网手机版加热炉是锻造生产线上一个非常重要的设备,因此其日常维护的好坏对保证生产线的正常运行具有重要的作用。
钱柜娱乐官网手机版炉通常包含两大块,电源和感应炉,而不论是电源还是感应炉都需要循环水冷却,因此循环水质量的好坏就直接影响着整套设备的使用寿命。现在很多锻造厂家已经完全采用闭式冷却塔进行冷却,冷却塔内置纯净水,即整套设备完全采用纯净水冷却,这样就完全解决了由于水的原因导致设备不能正常运行的问题。但是很多厂家可能在刚开始规划布置生产线的时候没有考虑的如此细致,采用的是自来水,更有甚者采用河水或地下水,这样的水质较硬,容易在铜管内部结垢造成堵塞,导致设备使用寿命降低。   在冬季,若企业停产放假,务必将感应器中的冷却水用压缩空气吹干净,或保持水的正常循环,否则感应器中残留的水会将铜管冻裂,造成设备损坏,这个问题在我国北方尤应注意。   由于在加热过程中会有少量氧化皮残留在感应器内部,因此工人每次在交接班时,务必用压缩空气将感应器内的氧化皮吹出,保持设备的干净整洁。   另外,当钱柜娱乐官网手机版电源过于靠近压机或冷却塔时,会造成石墨乳或水蒸气进入电源内部,造成内部短路或触点松动等情况,为以后的排检造成困扰,因此务必保持电源周围的整洁、干燥。   现在钱柜娱乐官网手机版炉的自动化也越来越先进,进出料机构完全可以达到无人化操作,因此这些设备的定期维护与保养更显得非常重要。不要等到出现故障了,才亡羊补牢。   良好的习惯源于完善的管理制度,各个企业可以根据自己的实际情况,制定相应的维护细则,保证设备的正常运行。不让设备出现故障,就是为企业创造效益。
 
南京高精齿轮集团有限公司主要生产各类高速、重载系列齿轮箱,其钱柜娱乐官网工艺主要是渗碳、钱柜娱乐官网手机版和回火工艺,渗碳层深最高达8mm,齿面硬度要求58~62HRC,最大单件重量达40t,为了保证钱柜娱乐官网质量,将对大型井式渗碳炉提出更高的要求,同时对设备维护保养的系统性和持续性也更为关注。目前,南京高精齿轮集团有限公司共有大型井式渗碳炉几十台,其直径1500~4000mm,深度2000~5500mm,装炉重量10~40t。下面以1995年从德国海地克豪夫公司引进的大型井式渗碳炉为例来说明,主要技术要求如附表所示。   设备从安装、调试到验收合格,最后投入使用,为保证设备持续正常运行,后续的维护保养显得尤其重要。按照设备部件重要性、保养频次等分为5个部分保养,并进行评分。   (1)炉体部分(包括炉盖、炉墙、炉底) 主要有:炉盖升降系统、导轨、行走限位、风扇电动机、管路、滴注系统、炉口密封、导风板、马弗罐、导流筒和保温层,以及炉底搁砖、密封等。   (2)温度控制系统 主要有:热电偶、温度仪表、各类指示灯及线路等。   (3)碳势控制系统 主要有:氧探头和红外仪控制系统、甲醇和异丙醇滴注系统、流量计、液氮供气装置及空压机等。   (4)水冷系统 主要有:炉盖、马弗罐、风扇电动机、炉底密封油等冷却系统的压力及管路。   (5)电气柜 主要有:线路吹扫、空调检查、开关旋钮及报警系统等。   以上5个部分包含45个小项,进行分类维护保养细化。保养人:设备操作者、维修工、电器工程师;维保频次:日、周、月、季度和年度保养;维保后由专人负责检查并进行打分。   经过长时间的运行,在设备管理工作中不断地改进和完善,设备的各项技术指标仍保持良好的性能,为保证产品质量提供支持,取得了良好的经济效益。
井式炉的硬度检测标准有三大类,分别为维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值。根据钱柜娱乐官网方式的同,表面钱柜娱乐官网手机版回火钱柜娱乐官网炉和化学钱柜娱乐官网炉其硬度检验方法也是不一样的。

化学钱柜娱乐官网工件的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测。检测从工件表面到硬度降到50HRC那一点的距离。这就是有效硬化深度。

化学钱柜娱乐官网是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子,从而改变工件表面的化学成分、组织和性能。经钱柜娱乐官网手机版和低温回火后,工件表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,而工件的芯部又具有高的强韧性。

化学钱柜娱乐官网工件的表面硬度检测与表面钱柜娱乐官网手机版钱柜娱乐官网工件的硬度检测相近,都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测,只是渗氮厚的厚度较薄,一般不大于0.7MM,这时就不能再采用洛氏硬度计了。

零件如果局部硬度要求较高,可用感应加热等方式进行局部钱柜娱乐官网手机版钱柜娱乐官网,这样的零件通常要在图纸上标出局部钱柜娱乐官网手机版钱柜娱乐官网的位置和局部硬度值。零件的硬度检测要在指定区域内进行。硬度检测仪器可采用洛氏硬度计,测试HRC硬度值,如钱柜娱乐官网硬化层较浅,可采用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度值。

井式炉表面钱柜娱乐官网手机版回火钱柜娱乐官网通常用感应加热或火焰加热的方式进行。主要技术参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。硬度检测可采用维氏硬度计,也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。试验力(标尺)的选择与有效硬化层深度和工件表面硬度有关。这里涉及到三种硬度计。

维氏硬度计是测试钱柜娱乐官网工件表面硬度的重要手段,它可选用0.5~100KG的试验力,测试薄至0.05MM厚的表面硬化层,它的精度是最高的,可分辨出工件表面硬度的微小差别。另外,有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测,所以,对于进行表面钱柜娱乐官网加工或大量使用表面钱柜娱乐官网工件的单位,配备一台维氏硬度计是有必要的。

表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面钱柜娱乐官网手机版工件硬度的,表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择。可以测试有效硬化深度超过0.1MM的各种表面硬化工件。尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高,但是作为钱柜娱乐官网工厂质量管理和合格检查的检测手段,已经能够满足要求。况且它还具有操作简单、使用方便、价格较低,测量迅速、可直接读取硬度值等特点,利用表面洛氏硬度计可对成批的表面钱柜娱乐官网工件进行快速无损的逐件检测。这一点对于金属加工和机械制造工厂具有重要意义。

当井式炉表面钱柜娱乐官网硬化层较厚时,也可采用洛氏硬度计。当硬化层厚度在0.4~0.8MM时,可采用HRA标尺,当硬化层厚度超过0.8MM时,可采用HRC标尺。

维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算,转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。相应的换算表在国际标准ISO、美国标准ASTM和中国标准GB/T中都已给出。
1、弹簧片脆性
    脆性是簧片常见缺陷之一,可以分为钱柜娱乐官网脆性和镀锌后氢脆2种。显微发现氢脆的断口有沿晶、韧窝、二次裂纹等,在断裂面上还可以观察到发纹和氢微孔。
    1)钱柜娱乐官网脆性
    弹簧钢具有热敏感性和回火脆性倾向,而其回火温度常正好处于第一类回火脆性和第二类回火脆性结合处,如果不能及时回火、保温和冷却,就会使簧片产生脆性。
    解决措施:控制回火温度,及时进行回火、保温和冷却。
    2)氢脆
    热镀锌后容易导致簧片脆性增加,这是因为镀锌前,必须进行酸洗以去除氧化皮,会导致一部分氢渗入到镀层和基体金属中,削弱了晶界上金属晶体原子间的结合力并产生内应力,使簧片变脆。
    解决措施:控制酸洗时间和温度,规范镀锌工艺流程,且镀锌后,在180℃温度下保温数小时再进行除氢工艺,这样就可以减少簧片的镀层和组织的脆性。
    2、钱柜娱乐官网裂纹
    钱柜娱乐官网一般造成簧片裂纹缺陷的几率较小,若产生裂纹,其原因为:钱柜娱乐官网工艺不当、工装未调试妥当、操作人员失误等。钱柜娱乐官网工艺不当是指簧片加热温度过高、保温时间过长,使得簧片组织中的奥氏体晶粒粗化,钱柜娱乐官网手机版后马氏体针粗大,导致簧片内应力与脆性增大,从而形成钱柜娱乐官网裂纹。
    解决措施:采用网带炉处理簧片,控制加热温度为790℃,控制好保温时间,直接油淬,清洗后及时回火,则可有效地解决簧片产生的钱柜娱乐官网裂纹缺陷。
模具制造的成本高,如S136.8407.DC53.NAK80.特别是一些精密复杂的冷冲模、塑料模、压铸模等。采用钱柜娱乐官网技术提高模具的使用性能,可以大幅度提高模具寿命,有显着的经济效益,我国模具技术工作者十分重视模具钱柜娱乐官网技术的发展。针对模具钱柜娱乐官网主要有以下几种方式:
  1.真空钱柜娱乐官网
  模具钢材DC53经真空钱柜娱乐官网后有良好的表面状态,变形小。与大气下的钱柜娱乐官网手机版比较,真空油淬后模具表面硬化比较均匀,而且略高一些,主要原因是真空加热时,模具钢材表面呈活性状态,不脱碳,不产生阻碍冷却的氧化膜。在真空下加热,钢的表面有脱气效果,因而具有较高的力学性能,炉内真空度越高,抗弯强度越高。真空钱柜娱乐官网手机版后,钢的断裂韧性有所提高,模具寿命比常规工艺普遍提高40%~400%,甚至更高。冷作模具真空钱柜娱乐官网手机版技术已得到较广泛的使用。
  2.深冷处理
  近年来的研究工作表明,模具钢经深冷处理(-196℃),可以提高其力学性能,一些模具经深冷处理后显着提高了使用寿命。模具钢材的深冷可以在钱柜娱乐官网手机版和回火工序之间进行,也可在钱柜娱乐官网手机版回火之后进行深冷处理。如果在钱柜娱乐官网手机版、回火后钢中仍保留有残余奥氏体,则在深冷处理后仍需要再进行一次回火。深冷处理能提高钢的耐磨性和抗回火稳定性。深冷处理不仅用于冷作模具,也可用于热作模具和硬质合金。深冷处理技术已越来越受到模具钱柜娱乐官网工作者的关注,已开发出专用深冷处理设备。不同钢种在深冷过程中的组织变化及其微观机制及其对力学性能的影响,尚需进一步研究。
  3.模具的高温钱柜娱乐官网手机版和降温钱柜娱乐官网手机版
  一些热作模具钢材,如3Cr2W8V、H13、5CrNiMo、5CrMnMo等,采用高于常规钱柜娱乐官网手机版温度加热钱柜娱乐官网手机版,可以减少钢中碳化物的数量、改善其形态和分布,使固溶于奥氏体中碳的分布均匀化,钱柜娱乐官网手机版后可在钢中获得更多的板条马氏体,提高其断裂韧性和冷热疲劳抗力,从而延长模具使用寿命。例如3Cr2W8V钢制的一种热挤压模具,常规钱柜娱乐官网手机版温度为1080~1120℃,回火温度为560~580℃。当钱柜娱乐官网手机版温度提高至1200℃,回火温度为680℃(2次),模具寿命提高了数倍。
  W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V高速钢和Cr12MoV等高合金冷作模具钢,可适当降低其钱柜娱乐官网手机版温度,以改善其塑韧性,减少脆性开裂倾向,从而提高模具寿命。例如W6Mo5Cr4V2的钱柜娱乐官网手机版温度可选用1140~1160℃。
  4.高能束钱柜娱乐官网
  高能束钱柜娱乐官网的热源通常是指激光、电子束、离子束等。它们共同的特征是:供给模具钢材表面功率密度至少103W/?2。它们的共同特点是:加热速度快,加热面积可根据需要选择,工件变形小,不需要冷却介质,处理环境清洁,可控性能好,便于实现自动化处理。国内外对高能束钱柜娱乐官网的原理、工艺等均投入较多的研究,比较成熟的是激光相变硬化、小尺寸电子束处理和中等功率的离子注入,并在提高模具寿命方面获得了应用。
感应器制造工艺在其最初阶段主要就是用铜管型材做出成形的感应器。在1950~1960年期间,这种工艺的发展达到了新的境界。相应地,感应器就在用户工厂和一些小型企业里制造。那个时候感应设备的主要制造商都把力量集中在新电源与装有集成控制系统装置的建造,以便达到更高的产量和效率。然而,缺乏有目标的计划以及没有试验设备能够对感应装备报废进行评价并说明理由,妨碍了感应装备在改进结构与延长使用寿命方面的研制。这些装备具体使用与结构优化工作条件的分析,由于没有足够的科学依据且受到计算手段的限制,主要是采用试错法来进行。
  经过这样的起步阶段以后,在工业区领域装备的制造技术上取得了长足的进步,这一发展过程的演变大致也与加工设备相似。主要机床,如车床、铣床、加工中心等,都由设备生产商制造,而工具则由其他公司供应。但是,不同用途的感应装备各有独到之处,要求相应地从多方面因素进行分析,包括机械装置(达到要求可靠性的自动化装置)以及对电磁工艺的审核,目的是保证达到工艺的要求与足够的使用寿命。感应装备的研制要求深入了解感应加热方法、加热过程以及钱柜娱乐官网有关的金属学知识。在当今竞争条件下,这些公司还必须对高自动化生产中的技术经济问题有足够的了解。这些要求对实现感应加热与柔性生产单元的一体化特别重要。在保证质量的前提下,最主要的任务就是达到最高的生产率,因为这是使投入资本获得高回报所必不可少的。
  1. 要求有新的态度
  现代工业向感应加热提出越来越新的要求,而且有一些已经超出了现有设备生产商的能力,他们之中许多人仍然在按以经验主义试测法为基础的陈旧方式工作。如果要提供完整的服务周期,设备生产商应该具有设计与制造装备的生产和技术两大资源。对设备生产商来说,拥有商业钱柜娱乐官网的现代化认证中心是必不可少的优势。感应设备的生产商也应明白,技术问题的解决需要基于充分的科学依据,这包括对机械、物理、电磁与冶金过程,以及计算机资源的深入理解,以便进行分析并进而采取最佳的解决方案。这是一项复杂的任务,首先是因为这些课题的多样性。不能指望一个万能的模型来满足“即插即用”状态里的所有要求。每个任务都要求专门的处理方法,包括对质量、公差、生产率,以及保证最低零件生产费用的经济指标,还要考虑到感应装备的维修服务和使用寿命。
  2. 模拟
  现有的计算机程序都是以各种方法如有限元法(FEM)、有限差别法(FDM)、边界元法(BEM)为基础的,但是这些方法的发展还不完善,不足以解决感应加热的所有复杂任务,考虑到某些过程之间的相互联系,一般来说,这些任务需要解决3D的问题。此外,没有能够满足需要的材料性能数据库,而这样的数据库对于模拟感应加热系统来说又是必不可少的。没有开发好的详尽数据库,就不可能得到精确的模拟结果。认识到适合的数据库对模拟的必要性,美国冶金、加工和感应领域的代表与国家制造科学中心(National Centerfor Manufacturing Sciences, NCMS, 设在密执安州安纳伯市)建立了合作关系,开发钢在感应加热时组织转变定量评定方法。这项工作的成果是制定了ASTM国际标准A1033-04《标准操作规程的定量测量与亚共析碳钢和低合金相变的报告》(见
www.astm.org)。
 这个项目仅仅是建立各种钢号性能数据库并使其能方便地用于各类计算机程序巨大任务的开始。
  当前,从事模拟的专家应该具有特殊的经验,能够描述感应系统与材料性能并将其应用于所使用的计算机程序。此外,公司还要花费许多力量与资金去定期检验模拟的结果,以便建立向用户提供方案正确性的信心。
  感应钱柜娱乐官网手机版相应数据库具有特殊的意义。人们早就知道,感应钱柜娱乐官网手机版的特点,即快速加热与冷却,以获得粒度较细的金相组织和较高的力学性能。这种知识基于实践经验,为了更好地利用这一重要现象,必须进行进一步的研究。在奥克·里杰的国家实验室工作的盖里·柳德卡博士指出:“在过程模拟时,如果最终目的是预示显微组织、残留应力、最终制件形状与力学性能变化的演变,必须要有两个互相联系的数据库,即
  (1)相变动力学数据库。
  (2)随显微组织、温度,以及随外部应力而变化的力学性能数据库”。
  我们可以补充的是:为了正确预示加热(温度)的演变过程,还必须有随材料温度与初始状态而变化的各种材料的热学、磁学与电学性能的数据库。
  模拟允许进行具体应用的交互分析,选择感应器结构、频率、加热时间与功率的最佳组合。在花费不多的情况下,模拟就可以快速查看许多试验途径的特征因素所产生的影响。
  然而,从现状看,模拟并不能提供关于加工件所有参数的确切消息,必须进行几次试验性的加工,以便确认是否达到了用户的要求。特别是这关系到感应器的使用寿命。模拟可以提供有关感应器所试验的热载荷与力学载荷的信息,这对于预示其工作的可靠性来说是非常重要的,但是现在还没有预言其使用寿命的可能。
  3. 感应器的制造
  钱柜娱乐官网手机版感应器应该保证要求的加热质量与可以接受的使用寿命。决定使用寿命的主要因素是感应器对流经其导体的电流所产生热量的散热能力。
  因此,尺寸、形状与水冷槽的位置非常重要。与采用管状导体来制作感应器相比,用大铜块通过机械加工来制作感应器就会给予设计者以更大的自由来达到最佳化。
  简单的感应器,例如用于长零件连续加热的单匝或两匝感应器,经常是用圆形或异形的铜管制成(见图1)。它们的使用寿命通常都比较长,而且可以保证所要求的生产率和加热的质量。对轧辊、轴类以及其他带旋转的零件(见图2)进行同时加热时,感应器的工作条件相当繁重。感应器朝向制件时,其带电表面就要比加热表面小得多,相应来说,感应器表面比功率就会高得多(编者注:这类感应器的功率达到750kW)。为了保证这类感应器工作的可靠性,必须利用传热以
及湍流度可控的由铜向水的散热系数最新计算方法,预先采取强制冷却措施。从传统的一般散热转变为“核(局部)沸腾”方式可以预防局部过热并且提高导热性。
为同时加热用的感应器,它是由实心铜坯在数控机床上加工而成。这样的感应器精度高,刚性好,电流通过的钎焊接点少。敞开的水冷槽以后焊上盖子,但是电流不流经这些钎焊接点。
在某些轴承类部件、底盘零件等钱柜娱乐官网手机版时,加热层的形状以及与此相应的钱柜娱乐官网手机版质量,对感应器与其装置的制造质量,对于制件都是至关重要的。新感应器的调整可能要花几个小时进行多次试验性的加热,对加热质量进行金相研究。感应器制作的高精度可保证其更换时加热的稳定性。为了控制感应器零件的尺寸,应使用专门的高精度仪器进行检查
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