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表面硬化工藝對(duì)于機(jī)械、電子、設(shè)備、航空航天、石油和等行業(yè)的零件非常重要。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,一些零件需要較高的表面硬度或強(qiáng)度。而一些需要應(yīng)對(duì)復(fù)雜工作應(yīng)力的零件不僅需要耐磨的表面,還需要強(qiáng)度和韌性以承受沖擊應(yīng)力。
一般使用兩種常用方法來獲得這些不同的屬性。
1、改變調(diào)質(zhì)前后表面的化學(xué)成分。使用的工藝包括滲碳、氮化、化和碳氮共滲。
2、加熱和淬火過程僅硬化表面層。用于表面硬化的常用方法是火焰硬化和感應(yīng)硬化。
滲碳工藝
通過在含碳介質(zhì)中加熱零件,碳會(huì)擴(kuò)散到零件表面至受控深度。由此產(chǎn)生的滲碳深度(通常稱為滲碳深度)取決于所用介質(zhì)的碳勢(shì)以及滲碳過程的時(shí)間和溫度。適合滲碳以增加韌性的鋼是那些碳含量足夠低(通常低于 0.3%)的鋼。滲碳溫度范圍為 1550-1750°F (843-954°C),根據(jù)不同的表面深度調(diào)整溫度和時(shí)間。鋼材的選擇、淬透性和硬化類型取決于截面尺寸、所需的芯部硬度和服務(wù)要求。
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在激光切割機(jī)的加工技術(shù)中,碳鋼的截面可以切割得非常光滑,達(dá)到“鏡面”的效果,俗稱“光面切割”。光亮面切割主要用于中厚碳鋼,鋼板過薄或過厚都不能實(shí)現(xiàn)光亮面切割。
1.控制切割速度,切割速度過快會(huì)導(dǎo)致材料燃燒不完全,工件無法切割通過,速度過慢會(huì)導(dǎo)致過度燃燒,工件熔化變形。在保證工件質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡量提高切削速度。
2.調(diào)整噴嘴高度。噴嘴高度將影響束流質(zhì)量、氧氣純度和氣流方向。噴嘴越低,光束質(zhì)量越好,氧氣純度越高,氣流方向越小,因此光亮面切割應(yīng)盡可能低。
3.調(diào)整切割壓力。在碳鋼氧氣切割中,材料的燃燒會(huì)釋放大量熱量,因此氧氣壓力不能太大。一般來說,切割范圍內(nèi)的壓力越低,中厚板折彎加工多少錢一米,切割段越亮,但為了保證切割的穩(wěn)定性,通常在切割壓力的基礎(chǔ)上一定比例。
4.調(diào)整切割功率。對(duì)于不同厚度的板材,厚度越大,所需功率越高。
5.調(diào)整切割焦點(diǎn)。光纖激光器從噴嘴射出的光束是一定直徑的,在明亮面切割時(shí),通常使用較小的噴嘴。如果焦點(diǎn)過大,會(huì)導(dǎo)致噴嘴發(fā)熱,影響切割質(zhì)量和穩(wěn)定性,甚至直接導(dǎo)致噴嘴損壞。因此,有必要找出噴嘴尺寸能夠承受的大焦點(diǎn)值,然后進(jìn)行調(diào)整。
6.選擇噴嘴尺寸。半噴嘴越小,切割截面越亮,效果越好。
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氧化焰發(fā)生于氧過剩時(shí),它的焰芯呈圓錐形,長(zhǎng)度短,輪廓不清,亮度暗,還原區(qū)和外焰也短,火焰呈淺藍(lán)色,燃燒時(shí)伴有聲音,中厚板折彎加工廠,聲音大小與氧的壓力有關(guān),氧化焰溫度高于正常火焰。用氧化焰切斷時(shí),中厚板折彎加工價(jià)格,切斷質(zhì)量顯著惡化。
火焰切割鋼板切割速度、切口質(zhì)量決定預(yù)熱火焰的能量。切割工件板厚度增加和切割速度的提升,火焰的能量也應(yīng)該增強(qiáng),但不太強(qiáng),特別是在切割厚板時(shí),金屬燃燒引起的反應(yīng)熱增大,加強(qiáng)了切割點(diǎn)對(duì)頂部的預(yù)熱能力。此時(shí),過強(qiáng)的預(yù)熱火焰會(huì)嚴(yán)重熔落切口的上緣。過弱的預(yù)熱火焰,鋼板得不到足夠的能量,使切斷速度降低,切斷過程中斷。因此,預(yù)熱火焰的強(qiáng)弱與切斷速度的關(guān)系相互制約。
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