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π形梁感應熱處理工藝

公司新近接到一批煤礦巷道用π形梁梁體焊接及熱處理的定單,該產品長為3.2m,寬度、高度都是150mm。該長度超過了我廠熱處理爐的最大尺寸,如若新增一臺熱處理設備則需最低投入18萬元。本著降低投入成本的原則,我公司決定新開發(fā)一種熱處理工藝。經深入實際現場結合各方面因素考慮,我們決定使用高頻感應熱處理方法。


1. 感應熱處理應用


用公司現有的水池進行水冷卻,設計一升降π形梁機構(見圖1),開始我們用φ20mm銅管繞4圈制作感應器,得出電流900A,熱處理后產品硬度不夠。后來改成φ20mm銅管繞3圈制作感應器,使用變頻器把頻率由50Hz變?yōu)?000Hz,得出電流1457A。此設備投入僅2萬多元。經多次試驗我們發(fā)現,使用的頻率越高熱處理效果越趨向表面,使用的頻率越低熱處理效果越趨向心部,最后確定感應淬火工藝:電流調整為1451A,預熱60s后,把π形梁以0.59cm/s的速度下降,溫度約900℃。回火工藝:電流調整為1451A,預熱8s后,把π形梁以4.58cm/s的速度下降,溫度約400℃。

圖  1


2. 熱處理后的力學性能檢測


壓力試驗:如圖1所示,在距離為1.5m的兩個支點,中間施加壓力294kN時,π形梁沒有變形,當施加壓力達到343kN時,π形梁有變形,解除壓力后,變形的梁體能回彈,僅剩2mm的變形量,焊縫沒有開裂的現象。按照NB/T47014—2011《承壓設備焊接工藝評定》對焊接部位進行焊接工藝評定,按照GB/T2654—2008/ISO 9015-1:2001《焊接接頭硬度試驗方法》對焊縫進行試驗。經彎曲、抗拉強度、斷后伸長率、沖擊韌度、表面硬度等技術指標檢測,全部合格。

圖  2


3. 結語


我公司依據此焊接及熱處理工藝完成了此項產品的加工。此設備是我公司通過發(fā)動公司廣大技術骨干共同開發(fā)研制的一件簡易設備,達到了投入小產出大的效果,是科技創(chuàng)新小改小革的一項成果。

作者:賓春雄

單位:廣西右江礦務局有限公司機械廠

來源:《金屬加工(熱加工)》雜志


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