Fémek és ötvözettípusok hőkezelése, gépek

Előző

A fémek és ötvözetek hőkezelése a gyártás technológiai folyamatának nagyon fontos szakasza.

Abból áll, hogy a fémeket és ötvözeteiket bizonyos hőmérsékletre hevítik, hogy javítsák tulajdonságaikat, megváltoztassák szerkezetüket vagy alakjukat, hogy megfeleljenek a meghatározott feladatoknak.

A hőkezelést speciális berendezésen, úgynevezett hőkemencén végzik.

A hőmérséklet elérése, bizonyos zónák fűtése stb. érdekében a sütő numerikus vezérléssel (CPU) van felszerelve.

A cikk megvizsgálja a fémek hőkezelési technológiáját, annak fajtáit a kémiai-termikus tulajdonságok megváltoztatásával a felület megőrzésével, a feldolgozott fém felületének megváltoztatásával vágások és lyukak alkalmazásával, módszereket és használt berendezéseket.

Tartalom:

  • A hőkezelés típusai
  • Termikus vágás
  • Az oxigén éles
  • A plazma éles
  • Lézeres vágás

A hőkezelés típusai

A fém és az ötvözet kémiai és termikus szerkezetének megváltoztatása érdekében a lemez vagy a munkadarab teljes felületén hőkezelést alkalmaznak.

A fémet vagy ötvözetet egy bizonyos hőmérsékletre hevítik, amelyen a kémiai és technológiai tulajdonságok megváltoznak, és lassú hűtésnek vetik alá (leggyakrabban az anyag hűtési sebessége egybeesik a kemence lehűlésének sebességével).

Ugyanakkor a kémiai-termikus és kémiai-technológiai tulajdonságok nem térnek vissza eredeti értékükre.

A hőkezelés lehet előzetes (további feldolgozásra való előkészítés) és végső, amely során a fém kívánt szerkezetét elérjük.

A következő feldolgozási módszereket alkalmazzák:

  • izzítás;
  • öregedés;
  • keményedés;
  • vakáció

Technológiailag a fémhevítés felmelegszika megadott hőmérsékletet, fenntartva ezt a hőmérsékleti szintet meghatározott és késleltetett ideig, aminek maga a sütő is ki van téve.

Bélyegzésnek vagy melegkovácsolásnak kitett nyersdarabok izzítása szükséges. Csökkenti a keménységet, csökkenti a heterogenitást és a hőkezelés teljes előkészítését.

A fűtési hőmérséklet túllépése esetén az ötvözet túlmelegszik, ami technológiai hiba.

A megfelelő hűtési sebesség fontos a jó minőségű izzításhoz. A szükséges végső műszaki feltételek és acélminőség alapján választják ki.

A túl lassú hőmérsékletcsökkentés (az alkatrész és a kemence egyszerre hűl le) a hajlítólemezben lokális törések kialakulásához vezet.

Videó:

Ezzel szemben a túl gyors lehűlés kis szemcsék megjelenéséhez vezet az acélszerkezeten belül. Az acél keménysége egyenesen arányos a benne lévő szén mennyiségével.

Ezért a szerkezet normalizálása érdekében az acélt 700-720 ° C-ra melegítik, rövid ideig tartják, és szabadon hagyják lehűlni.

Az izoterm izzítás két fokozatú hőmérsékletcsökkentéssel hatékony.

Melegítés után a hőmérsékletet fokozatosan lecsökkentjük - az első szakaszban - 630 C-ra, és tovább tartva ezen a hőmérsékleten, a második szakaszban - szobahőmérsékletre hűtjük.

A fokozatos hűtés nemcsak az acélszemcse egységes szerkezetéhez járul hozzá, hanem folyamatos terhelési ciklust is biztosít a berendezés számára.

Termikus vágás

A termikus vágás fémtermékek hőkezelésének folyamata nyersdarabok vágására és a fémben hornyok (vágás) létrehozására.

Jelentéktelen energiaköltséggel bonyolult alakú alkatrészeket lehet előállítani, miközben a fém vastagságaa levél jelentőségteljes lehet.

Az ilyen munkákhoz CNC-vel felszerelt termikus vágógépeket használnak. Tekintsük a hőkezelés típusait és módszereit a vágások eléréséhez.

A technológiai eljárásnak megfelelően a hővágás elvégezhető:

  • Oxidáció - a vágás kontúrja mentén a terméket oxigénben égési hőmérsékletre melegítik, majd a fémet irányított oxigénsugárral CNC mechanizmusok segítségével égetik. Az égés során keletkező oxigén és gázok keveréke irányítja az üregből az égés maradéktermékét. A gyártás során a következő típusú vágást használják oxidációval: oxigén és oxigén folyasztószer hozzáadásával;
  • Olvadás – a vágás körvonala mentén a kezdeti munkadarabot magas hőmérsékletnek teszik ki, amely magasabb, mint a forráspontja, és az olvadt fémet a vágás alakja mentén plazmasugárral evakuálják. Az olvasztási módszerek a plazma-, lézer- és légíves vágás;
  • Vegyes lehetőség - az ilyen típusú hőkezelésnél mindkét fent említett vágási módszert alkalmazzák.

A vágás hőkezelési módszerei a fém típusától és márkájától függenek. Gáz- és plazmavágáshoz portálgépet használnak.

A modern portálgépet speciális feladatokra tervezték. Tekintsük a leginkább alkalmazható feldolgozási típusokat és a használt CNC berendezéseket.

Videó:

Az oxigén éles

Az oxigénvágással fém munkadarabot bármilyen kontúrból vágnak le.

A vágás kezdőterületén a munkadarabot olvadási hőmérsékletre melegítik, majd koncentrált fűtött levegő keveréket vezetnek be (elsősorban oxigénnel).

Az ötvözet a fém olvadáspontjáig melegített oxigénáramtól a tervezett vonal mentén kiég. Kinetikus energia segítségével távolítják el őketkapott oxidokat.

A kiindulási területen a koncentrált fűtött keverék a fém olvasztásához szükséges hő akár 90%-át leadja.

További olvadás következik be mind az égés során felszabaduló hőtől, mind a keveréksugár áramlásától. A folyamat minőségét és folyamatosságát elegendő hőteljesítmény biztosítja.

A számítás során figyelembe veszik az oxidok képződésének hőmérsékletét és folyékonyságát.

A munkadarab alacsony hővezető képessége mellett nem történik gyors hőcsere, ami szintén hozzájárul a folyamat folyamatosságához.

Videó:

Oxigénvágással a fém több részre osztható, a felületi réteg eltávolítható vagy lyukakat égethetünk el. Az oxigénes vágáshoz nincs szükség sütésre vagy további felszerelésre.

Eladók mobil gépek termikus vágáshoz, amelyek lehetővé teszik a fém oxigénnel történő vágását egy kis műhely körülményei között.

A plazma éles

E hőkezelés során a fém szétválása plazmaáram segítségével történik, amelyet az elektródák és a vágási munkadarab által alkotott elektromos ívbe történő jelentős nyomás alatti gáz bevezetése eredményez.

Az ív akár 31 000 Celsius fokos hőmérsékletű plazmavágássá változtatja a gázáramot. Ugyanakkor a vágáshoz használt nyersdarabok megengedett vastagsága 0,5 cm és 10 cm között van.

Aktív gázokat használnak az elektromos ív táplálására vasfémek vágásakor, inaktív gázokat, például hidrogént vagy nitrogént pedig ötvözetek vagy színesfémek vágásakor.

Leggyakrabban ezt a fajta vágást a termelési létesítményekben használják. A CNC berendezés szabályozza a fúvókák hűtését folyadékkal vagy gázzal.

Videó:

A plazmavágás során a fém elválasztási hőmérséklete 2-6-szor magasabb, mint oxigén használatakor.

A vágott terület helyi fűtése lehetővé teszideformáció nélkül hajtson végre osztást és jó minőségű res.

Az elvégzett munka a robbanásveszélyes oxigénpalackok hiánya miatt teljesen biztonságos.

Lézeres vágás

A nyersdarabok lézeres vágását csak ipari vállalkozásokban használják.

A CNC berendezések lehetővé teszik a lézer irányítását, a program segítségével pedig kontúrpontosság érhető el az átégetéskor.

A CNC-nek köszönhetően a vágás bármilyen bonyolultságú lehet. Lézersugárral történő vágáskor a munkadarab felülete nem deformálódik, ami lehetővé teszi ennek a technológiának a nem szilárd részek esetében történő alkalmazását.

A lézersugárzást teljes mértékben CNC szabályozza. A technológiai berendezést állandó sugárellátásban és impulzusos üzemmódban is alkalmazzák.

Annak ellenére, hogy a munkadarabok lézeres vágása iránti igény növekszik, a berendezések továbbra is meglehetősen drágák.

Ezt a fajta szétválasztást akkor alkalmazzák, ha a nagy vágási pontosság követelményei teljesülnek, ha kis számú azonos típusú alkatrészt készítenek (a lézeres vágási eljárás sokkal olcsóbb lesz, mint az öntőforma készítése), vagy ha nem lehetséges egyszerűbb használata vasvágó formák.

Videó:

A kontúrrajzot előkészítik feldolgozásra, és átviszik egy számítógépes programba.

Fémek és ötvözetek hőkezelési módszereit vizsgáltuk szerkezetük és alakváltozásuk javítására.

A tulajdonságok megváltoztatása lehetővé teszi az olcsóbb ötvözetek komplex technológiai feladatokhoz való adaptálását.

A vágás árának csökkentése lehetővé teszi az ipari termékek költségének csökkentését, a vágás pontosságának tizedmilliméteresre növelése pedig lehetővé teszi, hogy nagy pontosságú készülékekhez gyártsunk alkatrészeket.

Következő

Olvassa el továbbá: