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摘要:针对大型压缩机活塞杆产品特点,采用了中频感应淬火工艺对活塞杆进行表面硬化处理,介绍了淬火时的参数选择和处理方法。
活塞杆是往复式压缩机中的关键零件,承受着拉压交变力的作用,其芯部经调质处理后要具有较高的机械性能,同时其摩擦面要具有较高的硬度(55HRC),以获得较高的耐磨性。在各种调质处理方法中,中频感应淬火是满足上述要求的理想工艺手段,因为它只对活塞杆一定深度表层进行强化,而芯部基本保持原调质处理以后的机械性能,故能获得高强度、高耐磨性、高韧性的综合特点。它可替代部分渗碳、氮化工艺,在材料适用上可节约成本,同时,中频感应淬火是局部加热,与其它处理方法相比,可大大降低耗能和缩短加工周期。
大型压缩机中的活塞杆直径较大,长径比较大,但其淬硬层深度却要求不深,因此在中频感应淬火时,淬火设备的频率选择是一个关键。频率确定后,感应加热速度取决于工件单位面积上 的比功率。在一定范围内,用较高频率、较低比功率和用较低频率、较高比功率加热均可达到相同效果。淬硬层深度对打,比功率越小。相同硬化层深度可以用不同的比功率与不同加热时间来达到,较高比功率与较短加热时间适合于较低频率,较低比功率于较长加热时间适合于较高频率,而后者加热工件表面向芯部传导热能较少,热效率较高,而后者热传导作用增强,热效率较低。对于压缩机活塞杆淬硬层深度不深、长径比较大的特点,要保证其芯部调质处理后的组织保持较高的机械性能,应尽量控制热量向芯部传到热能,所以应采用前者。加热面积、比功率、加热时间的关系选择可参考下图: