链轮齿形火焰切割工艺

矿用链轮中频淬火工艺讨论发布时间：2022-03-11T08:13:43.773Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者：潘兴东[导读] 根据刮板输送机矿用链轮的使用工况，确定链轮用40CrNiMoA材料采用中频淬火加工增强表面硬度的方法，选择合理的感应线圈结构、中频淬火工艺参数、过程控制、工装夹具及淬火液。

（山东能源重型装备制造集团有限责任公司山东泰安 271025）摘要：根据刮板输送机矿用链轮的使用工况，确定链轮用40CrNiMoA材料采用中频淬火加工增强表面硬度的方法，选择合理的感应线圈结构、中频淬火工艺参数、过程控制、工装夹具及淬火液。

关键词：矿用链轮，中频淬火，感应线圈，工艺控制，淬火液中图分类号：TG142 文献标识码：AAbstract: According to the working conditions of the mining sprocket of the scraper conveyor, the method of using medium frequency quenching to enhance the surface hardness of the sprocket with A material is determined, and the reasonable induction coil structure, medium frequency quenching process parameters, Process control, tooling fixture and quenching liquid are selected. Key words: mining sprocket, medium frequency quenching, induction coil, Process control, quenching liquid前言对链轮的链窝进行淬火加工，是链轮加工中必不可少的环节，现有技术中，通常采用链轮链窝表面火焰淬火的传统热处理工艺对链轮的链轮链窝进行淬火处理[1]，链轮经过此种方式的淬火处理后，局部硬度会出现过高或过低的现象，硬化层也会出现过深或过浅等现象[2]。

火焰切割的基本操作技术火焰切割操作因个人的习惯可以有所不同。

一般是右手把住割炬把手，以右手的拇指和食指控制预热氧的阀门，以便于调整预热火焰和当回火时及时关闭预热氧气。

左手的拇指和食指控制开关切割氧的阀门，同时还要起掌握方向的作用。

其余三个手指平稳地托住割炬混合室。

操作者上身不要弯得太低，呼吸要有节奏；眼睛注视着割嘴，并着重注视割口前面的割线。

这种气割方法称为“抱切法”，一般是从右向左的方向进行切割。

开始切割时，先用预热火焰加热钢板的边缘，待切割部位表面出现将要熔化的状态时，将火焰局部移出钢板边缘线以外，同时慢慢打开切割氧气阀门，放出切割氧进行切割。

当钢板背面有氧化铁渣随氧气流一起飞射出时，表明钢板已被割透，这时应移动割炬逐渐向前切割。

切割很厚的金属板时，割嘴与被切割金属表面成10。

—20。

倾角，以便能更好地加热割件边缘，使切割过程容易开始。

切割厚度50一以下的金属，割嘴开始时应与被切割金属表面垂直。

如果是从零件内开始切割，需预先在被切割件上钻孔，孔的直径等于切割宽度。

割嘴与被切割金属表面的距离根据火焰焰心长度确定，一般焰心尖端距被切割件表面1．5。

3*0mm，不可使火焰焰心触及割件表面。

为了保证割缝质量，在火焰切割过程中，割嘴到剖件表面的距离应保持一致。

沿直线切割钢板时，割炬应向切割运动反方向倾斜20。

30。

的角度，这时切割最为有效。

但在沿曲线外轮廓切割时，割嘴必须严格垂直于被切割金属的表面。

切割过程中，有时因割嘴过热或氧化铁渣的飞溅，使割嘴堵塞住或乙快供应不充足时，割嘴产生鸣爆并发生回火现象。

这时应迅速关闭预热氧气阀门，阻止氧气倒流人乙炔管内。

如果此时割炬内还在发出“嘶嘶”的响声，表明割炬内的回火尚未熄灭，这时应迅速再将乙炔阀门关闭或迅速拔下割炬上的乙炔软管，使回火的火焰气体排出。

处理完毕后，先检查割炬的射吸能力，然后才可以重新点燃割炬。

火焰切割过程中，若操作者需移动身体位置时，应先关闭切割氧阀门，然后再移动身体位置。

炼钢连铸工序火焰切割工艺节能项目简介资料汇编2008年8月18日编制炼钢连铸火焰切割新技术可行性及效益分析一、技术可行性针对连铸方坯、板坯切割工艺存在的问题，研制出连铸方坯、板坯火焰切割新技术。

通过众多的大小钢厂运用，取得了明显的节能降耗效果，经济效益显著。

该技术具有以下特点：1.先进性：切割火焰温度达3410度，切割速度快，切割表面光洁，形成好，不塌边，不粘渣或挂渣少易清除，割缝为3mm以下。

2.环保性：所用燃气经过与改进的割枪、割嘴相匹配得以充分燃烧，不冒黑烟无毒无味不危害人体健康，起到节能环保降耗作用。

3.安全性：使用中不回火，不鸣爆，爆炸极限2.0-9.8%，安全可靠。

4.易操纵性：使用连铸方、板坯火焰切割新技术，可实现精确点火，自动控制，故障率低。

5.经济性：由于切割火焰集中，切割氧冲击力大，钢坯上沿塌边与下沿挂渣情况大为好转，切割表面平整度好，割缝小，不连角，大大降低人工处理清渣的工作量。

二、经济效益分析1、金属切割损失：连铸坯切割新工艺在不影响生产的情况下进行技术改造，原先使用传统割枪割嘴进行切割，割缝达6-10mm，采用新技术割缝实际降至2.5mm左右，现以方坯割缝为例具体分析如下：方坯比较：原技术：150mm×150mm×7mm(割缝)×7.85(T∕m³)=1.23kg新技术：150mm×150mm×3mm(割缝)×7.85(T∕m³)=0.52kg相比较每道缝可减少割损：1.23㎏-0.52㎏=0.71㎏降耗计算：150×150钢坯为每6米定尺为1.05吨，也就是每吨产量发生一次割缝，每次降耗0.53㎏。

日产3000T×0.53㎏=1.59吨月产量90000T×0.53㎏=47.7吨年产量100万吨×0.53㎏=530吨即每年生产100万吨就能节省530吨钢材流失。

火焰切割的基础知识火焰切割是一种广泛应用于工业领域的金属切割方法，它的工作原理是利用氧气和燃气混合后的火焰，将金属部分加热至高温状态，再进行燃烧氧化，达到切割金属的目的。

它简单、易于操作、低成本，因此得到了广泛应用。

本文将详细介绍火焰切割的工作原理、设备要素、工艺参数和常见应用等方面，希望能够加深读者对于火焰切割的了解和认知。

一、火焰切割的工作原理火焰切割是一种化学反应力量应用于金属材料切割的方式。

它利用燃料气体和氧气在燃烧时放出大量热能，在切割区域加热瞬间达到金属熔点，然后通过喷射出的氧气燃烧金属，达到切削目的。

火焰切割一般应用于低温的铁、钢等金属材料。

通过火焰切割可以对金属材料进行直线、圆形等多种形状的切割，并且切割过程不会影响材料的性质，因此被广泛应用于汽车制造、机械制造、建筑等领域。

二、火焰切割的设备要素火焰切割的设备主要包括以下要素：（1）切割机床：切割机床是火焰切割的基本工具。

它由氧燃气切割机、压氧装置、切割架、切割夹具、氧氢切割垫等组成。

传统的切割机床一般是由氧气和乙炔混合气体进行切割。

但随着科技的发展，现在大多数使用氧气和液化石油气或液化天然气混合气体进行切割。

这种切割方式可以使气体稳定，切割效果更好，切割速度也更快。

（2）喷枪：喷枪是重要的切割设备。

它是将切割气体喷射至被切割金属材料上的专门工具。

喷枪主要有氧气、乙炔和氮气三种，但不同的喷枪也有相应不同的应用场景，如：氧气喷枪适用于铁、钢等高温材料的切割，氢气喷枪适用于管道、坚硬材料的切割，气体混合喷枪适用于不同材质的切割和焊接。

（3）气体储罐：气体储罐是储存氧气、燃气等切割气体的设施。

气体储罐按照气体种类不同分为液态储气罐和气态储气罐。

（4）附件设备：附件设备包括保护眼镜、手套、切割头等工作时必备的专业工具。

三、火焰切割的工艺参数在火焰切割过程中，操作者需要根据不同的金属材料、金属厚度、气体种类等因素，进行不同的操作参数设置，以此调整切割效果和切割速度。

火焰切割工艺汇总火焰切割精度是指被切割完的工作几何尺寸与其图纸尺寸对比的误差关系，切割质量是指工件切割断面的表面粗糙度、切口上边缘的熔化塌边程度、切口下边缘是否有挂渣和割缝宽度的均匀性等。

而火焰切割精度依靠其工艺参数来保证，影响火焰切割的主要因素有：1、可燃气体种类；2、割炬型号；3、切割氧纯度、压力、流量、氧流形状；4、切割速度、倾角；5、火焰调整；6、预热火焰能率；7、割嘴与工件间的倾斜角、割嘴离工件表面的距离等。

其中切割氧流起着主导作用。

切割氧流既要使金属燃烧，又要把燃烧生成的氧化物从切口中吹掉。

因此，切割氧的纯度、流量、流速和氧流形状对火焰切割质量和切割速度有重要的影响。

一、可燃气体种类火焰切割中，常用的可燃性气体有乙炔、煤气、天然气、丙烷等，一般来说，燃烧速度快、燃烧值高的气体适用于薄板切割；燃烧值低、燃烧速度缓慢的可燃性气体更适用于厚板切割，尤其是厚度在200mm 以上的钢板，如采用煤气或天然气进行切割，将会得到理想的切割质量，只是切割速度会稍微降低一些。

二、割炬型号被割件越厚，割炬型号、割嘴号码、氧气压力均应增大，氧气压力与割件厚度、割炬型号、割嘴号码的关系是切割速度会稍微降低一些。

（在实际生产当中，切割速度差不多的情况下应优先选用小点的割嘴，优点有：切割面质量比较高、热变形小、节约燃气和氧气。

三、切割氧纯度、压力、流量、氧流形状切割氧纯度氧气的纯度对氧气消耗量、切口质量和气割速度也有很大影响。

氧气纯度降低，氧气中的杂质如氮等在气割过程中会吸收热量，并在切口表面形成气体薄膜，阻碍金属燃烧，会使金属氧化过程缓慢、切割速度大为降低、割缝也随之变宽、切割面粗糙、切口下缘沾渣，而且氧气消耗量的增加。

因此,气割用的氧气的纯度应尽可能地提高，一般要求在99.5％以上。

若氧气的纯度降至95％以下，气割过程将很难进行。

要获得无粘渣的气割切口，氧气纯度需达到99.6%。

（这就是为什么液氧要比空气分离的氧气好用的原因。

手工火焰切割机操作指导书（ISO9001-2015/ISO45001-2018）一、操作工艺：1) 从事气割作业人员，必须持证上岗（特殊工种操作证）。

必须对安全工作做到思想重视。

气割场地必须设有防火设备。

2) 在禁火区内切割，必须办理动火证，并有防火措施，监火人在场方能动火切割。

工作结束后，要仔细检查工作场地周围，确认没有起火危险后，才可离开现场。

3) 必须佩戴防护眼镜，劳保着装。

对使用的工具（氧气表乙炔表回火气带头气带等）认真检查，防止漏气、气带超压、回火着火等。

4) 氧气与乙炔的间距不得小于5米，距施工操作点不得小于10米，气瓶不能放在阳光下暴晒和高温热源地方。

氧气瓶嘴严禁油脂。

氧气表、乙炔表表值准确、完好并经计量合格。

5) 氧气瓶中的氧气不允许全部用完，至少应留10~20kg/c㎡的剩余压力。

集中储存氧气瓶的地方不许明火作业和吸烟。

6) 手工气割操作时应注意割炬要端平，运炬要平稳，眼睛注意切口前面的割线和割嘴。

气割开始时，首先将割件边缘预热，待呈亮红色时，将火焰移出工件边缘并慢慢地打开切割氧，如看到铁水被氧射流吹掉，应加大切割氧气流，待割透可开始向前切割。

7) 割件应垫平，并在下面留出一定的空间，以利于熔渣的吹出。

严禁在水泥地或离水泥地面很近的地方进行气割，以防水泥爆溅伤人。

操作者应避免被吹出的熔渣烧烫伤，应加挡板遮挡。

8) 切割前检查切割氧（风线）是否以细而直的射流喷出。

经常维护工具。

二、日常维护和保养：1、每个工作日必须清理机床及导轨的污垢，使床身保持清洁，下班时关闭气源及电源，同时排空机床管带里的余气。

2、如果离开机器时间较长则要关闭电源，以防非专业者操作。

3、注意观察机器横、纵向导轨和齿条表面有无润滑油，使之保持润滑良好。

4、检查易损件是否正确安装，是否有磨损。

三、每周的维护与保养：1、每周要对机器进行全面的清理，横、纵向的导轨、传动齿轮齿条的清洗，加注润滑油。

2、检查横纵向的擦轨器是否正常工作，如不正常及时更换。

链轮的基本参数链轮的基本参数链轮是链传动中的重要零件，链轮齿形、节距等与链条相关尺寸加工是否正确，将直接关系到链条的使用寿命。

因此，必须给于足够的重视。

一、链轮材料的选择对于不需要热处理的片式链轮，可采用Q235、Q345(16Mn)、或10、20钢制造。

一般硬度在HBI40以下，适于中速、中等功率、较大的链轮加工。

要求热处理的链轮一般选用45钢、45钢锻造、45铸钢或4OCr钢加工，适用于受力较大重要场合与高强度链条配套的主、从动链轮的加工。

铸铁链轮主要应用在精度要求不高或外形复杂的链轮，如环链轮等。

二、链轮的基本参数I、Z-齿数，2、P-链条节距，3、d-滚子直径，4、d分一分度圆直径，5、d顶一顶圆直径，6、d根一齿根圆直径，7、一节距角8 Q一压力角，R一齿沟圆弧半径。

前三个参数为用户提供的重要数据，后序参数为链轮设计参数可参照有关标准计算。

三、常见链轮的形状与结构通常，链轮是由齿圈、轮毅和轮幅三部分组成。

常见链轮形状有1. 单片式单双排链轮。

2. 单凸缘式单双排链轮。

3. 双凸缘式单双排链轮链轮的结构大致有1•整体结构。

一般应用在标准链条P=38.1以下的单、双排，单、双凸缘链轮的加工。

2•焊接结构。

主要应用在中、大规格单、双凸缘链轮的加工。

加工时，凸缘部分采用棒料车成凸形。

齿圈部分可采用板材切割后加工外径与轴孔，孔一端车出焊接坡口套入凸缘部分进行焊接。

焊接时要两端焊，采用低氢焊条如T506焊条等。

3. 铸造链轮。

主要应用在大型链轮的加工，加工时只加工齿圈、凸缘两端面、外径和内径及键槽，然后再加工齿形。

环链轮都是铸造的。

铸造链轮的材料一般有两种，铸铁和铸钢如HTI50、HT2O0和ZG310-570(ZG45)。

4. 锻造链轮。

主要应用在受力较大的中、大规格链轮的生产上。

锻造时，不管是单凸缘式或双凸缘式，一般都锻成凸形，轴孔留出足够的加工余量，材料利用率较低，成本高。

四、链轮齿形的几何形状与设计原则1. 链轮齿形的几何形状：常见链轮的几何形状有三圆弧一直线形、两圆弧一直线形、两圆弧凸齿形、一圆弧一直线形、齿槽中心有偏移的直线齿形和直线齿形。

一:机床加工范围及工作环境要求1.本数控火焰切割机是一种用于金属板材切割下料的数字称或许控制的自动化设备.该设备在工业计算机的控制下采用燃气火焰切割作切割源,可以在低碳钢等金属材料上切割任意图形,切割厚度可以从6mm--150mm.2.本机床的供电电源应保持在380V±10%,50HZ±1HZ,并建议使用的电网与车间其他部分(如电焊机等)的电网分开或配备交流稳压电源,相对环境温度应该为:-10°C—+40°C,相对湿度应≦95%二：加工前的准备1.检查被切割工件的表面有无铁锈.尘垢或油污，被切割件应摆放平整，以便于散放热量和排除熔渣2.检查氧气.乙炔.橡胶管和压力表是否正常，将气割设备按操作规程连接好3.工件摆放时应尽量保证与X.Y轴平行和垂直三:开.关机流程1.开机机床主电源开控制面板电源开伺服电机开预热氧总阀开切割氧总阀开选择割矩(割枪) 调入程序点火调火试割2.关机切割氧关预热氧关切割氧总阀关预热氧总阀关伺服电机关控制面板电源关机床主电源关四:机床常用操作1.移动方向:在自动方式下按"X+,X-,Y+,Y-"可以移动X.Y轴相对应的方向2.回参考点:在自动方式下按"H"可以直接回到所设置的原点,即X0,Y03.速度调整:在自动方式下,按【F】键选择所需要的速度然后按【ENTER】键,也可以在加工过程中选择【F+】或【F-】键调整实时速度4.U盘读入程序:在主菜单下按【文件管理】键,选择【USB输入】,移动光标选择所需要的程序,按【ENTER】键5. 坐标原点的设置: 当X.Y轴移动到一定位子时,在主菜单下按【手动辅助】,选择【坐标设置】,再同时按【空格键】+【ENTER】实现坐标清零,这时候所生成的原点既是加工程序要的原点6.断点设置:系统的断点设置由两种方法,其一是通过加工中的暂停,自动生成暂停处的断点,只要在自动方式下按【F2】键再按【启动】键即可以开始从断点穿孔继续加工。