42CrMo截齿中频感应钎焊及热处理一体化工艺研究

摘要

本文在大量生产实验的基础上，根据采煤机掘进机截齿实际使用中，常见齿体早期失效形式，对截齿齿体的钎焊及热处理一体化生产工艺进行了改进探索。原生产工艺利用钎焊硬质合金头之后的高温余热进行碱液淬火，但因淬火冷速不可控性，碱液腐蚀设备，工序繁琐等原因，改用中频感应钎焊及热处理一体化生产工艺，并辅以中温回火的生产工艺。为确定优化合理的生产工艺，本课题由此提出。
　　本实验采用截齿数控专用钎焊及淬火一体化机床对截齿齿体进行钎焊及淬火处理，首先在不同的喷淋时间下对截齿进行直接喷淋的淬火实验，通对齿体的组织观察，及齿体硬度、冲击韧性的测试分析，摸索直接喷淋时间对齿体性能的影响。在直接喷淋淬火实验的基础上，通过改变喷淋与停歇时间，进行齿体的间歇喷淋淬火实验，通过对获得齿体的组织进行观察分析，及齿体硬度、冲击韧测试分析，确定出最佳的喷淋与停歇时间的组合。最后对在优化的一体化工艺下，获得的齿体钎焊接头的力学性能进行测试分析。
　　实验结果表明:采用优化后的感应加热钎焊及热处理一体化截齿生产工艺，截齿表面硬度均达到40HRC以上，冲击韧性50.15 J/cm2，抗剪强度为315Mpa，完全可以得到符合国家标准要求的截齿。间歇喷淋淬火采用喷淋10，暂停5s，继续喷淋10s的喷淋的淬火工艺，能够合理的控制淬火的冷却速度，使得齿体的淬火后，获得淬火马氏体组织的同时最大限度降低淬火内应力及组织应力，避免淬火裂纹及齿体变形。在淬火后，进行400℃，3h的中温回火，等离子束表面冶金层下的齿体为回火屈氏体组织，心部则保留有少量珠光体和铁素体的混合组织。过渡层则可能存在贝氏体或屈氏体。组织齿柄组织主要为回火屈氏体。采用该生产工艺提高了截齿齿体的强韧性，克服了原碱液淬火工艺下冲击韧性低的缺点。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 引言

1．2 截齿生产研究简介

1．3 感应加热淬火的简介

1．4 钎焊工艺简介

1．5 课题研究内容及意义

2 实验材料及测试分析方法

2．1 实验材料

2．2 实验设备及性能参数

2．3 试样的制备

2．4 分析测试方法

3 中频感应钎焊及热处理一体化工艺研究

3．1 中频感应加热特点

3．2 中频感应钎焊及淬火温度的研究

3．3 间歇喷淋工艺的研究

3．4 回火工艺的研究

4 感应钎焊及热处理一体化工艺对齿体性能的影响

4．1 直接喷淋淬火对齿体组织及性能的影响

4．2 初始实验间歇喷淋对齿体组织及性能的影响

4．3 优化的感应钎焊及热处理一体化工艺对齿体组织及性能的影响

4．4 感应加热钎焊及热处理一体化工艺下钎焊接头的性能

5 结论

致谢

参考文献