王磊 胡金海

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷變化與發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的大量涌現(xiàn)，新的理論基礎(chǔ)知識以及新的科學(xué)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于各個行業(yè)之中，并推動著相關(guān)行業(yè)的發(fā)展建設(shè)。工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)行業(yè)之一，對經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展有著極其重要的影響作用。下面文章針對一種新技術(shù)在壓力模具中的應(yīng)用進(jìn)行簡要的分析與總結(jié)，并針對這種技術(shù)存在的一些問題進(jìn)行了相應(yīng)的解決，以便更好的推動這種技術(shù)的使用效果。

關(guān)鍵詞：火焰淬火；壓力加工；模具

1 火焰表面淬火技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

火焰表面淬火技術(shù)是一種新的壓力模具生產(chǎn)技術(shù)，起初被廣泛應(yīng)用于試驗?zāi)＞咭约靶⌒蜕a(chǎn)模具中，但是隨著廣泛發(fā)展使用，這種淬火技術(shù)還可以應(yīng)用于大批量的模具生產(chǎn)中，不僅僅操作方法簡單，更加可以提高整體的生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益，且操作起來比較簡單，快捷。下面針對其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析：

（1）模具韌性高。火焰模具刃口淬火是一種常用的局部硬化淬火技術(shù)，由于模具自身內(nèi)部有較強(qiáng)的韌性，所以在使用中就起到了一定的緩沖減少了壓力，進(jìn)而使刃口不會出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。（2）通常情況下，在進(jìn)行壓力加工的過程中，很有可能會因操作不當(dāng)而引起螺栓孔出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，其維修難度較大，但是針對火焰淬火技術(shù)而言，卻容易的很多，而且在維修的過程中是極其安全的。（3）熱處理的情況下，采用火焰淬火技術(shù)不僅僅可以節(jié)約成本，而且還能縮短整體的加工時間，提高其工作效率。淬火技術(shù)利用氧氣和乙炔技術(shù)進(jìn)行熱處理，對于設(shè)備的使用，材料的耗材，人工費(fèi)等都相對較低，傳統(tǒng)意義上的熱處理技術(shù)要經(jīng)過復(fù)雜的好幾道工序才能完成，不僅僅周期長而且將耗費(fèi)大量的人力、物力、財力，然而采用火焰淬火技術(shù)卻能減少復(fù)雜的施工工藝，模具在機(jī)械加工完成后即可完成作業(yè)，不必再次回火進(jìn)行加熱，這就大大縮短了周期，減少了成本。（4）火焰淬火技術(shù)在熱處理過程中，由于表面并沒有形成氧化物和脫碳現(xiàn)象的出現(xiàn)，而且模具形狀較小，淬火后通常不需要再次加工磨削，故而一定程度上降低了成本。（5）采用淬火技術(shù)一定程度上延長了模具使用的壽命。雖然從某種意義上說火焰表面淬火技術(shù)與一般的技術(shù)而言都會使模具表面硬度相同，但是加入淬火技術(shù)的模具表面會因有殘留的壓力，在一定程度上可以緩解疲勞強(qiáng)度，延長模具的壽命。如圖1為用三種鋼組合試驗，在無潤滑的情況下，往復(fù)30000次后的耐磨試驗結(jié)果。試驗表明：與使用其他三種淬火技術(shù)相比，使用火焰表面淬火技術(shù)的模具耐磨性能明顯更高。另外，火焰表面淬火模具經(jīng)過長期使用后若硬化層出現(xiàn)磨損，可以重新迸行淬火。

圖1 曲線刃的耐磨性試驗

火焰表面淬火的缺點(diǎn)如下：

（1）由于這種技術(shù)要求操作者掌握熟練的施工工藝以及扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，并根據(jù)加熱的顏色來辨別判斷加熱的受力程度，對此必須熟練掌握自動化操作的技巧和方法，不斷提高自身的技術(shù)發(fā)展水平。（2）對于模具的質(zhì)地也有著嚴(yán)格的質(zhì)量要求。對于火焰淬火技術(shù)而言，它是一項超高的技術(shù)工作流程，由于其操作難度較大，而且在處理的過程中，必須注意細(xì)節(jié)，大多數(shù)事故的發(fā)生往往都是由于其對細(xì)節(jié)的不重視所導(dǎo)致的。在早期生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)脫落、開裂等現(xiàn)象的發(fā)生。

2 火焰表面淬火對鋼材材質(zhì)的要求

（1）淬火性能好。根據(jù)模具的使用性能，要求刃口加熱空冷后有足夠的硬度。（2）淬火溫度低?；鹧姹砻娲慊鹨笤诤芏痰臅r間內(nèi)使模具達(dá)到必需的淬火溫度，所以要求鋼材的淬火溫度必須比較低。（3）淬火溫度范圍大。由于操作時僅憑肉眼觀察溫度，淬火后要求硬度均勻、淬硬層深，所以淬火的溫度范圍越大越好。（4）淬后的韌性要保持不變。用一般的淬火方法淬火后必須進(jìn)行回火，但火焰表面淬火后一般不進(jìn)行回火，因此淬火后必須保持高的韌性。綜合以上四點(diǎn)，最適宜進(jìn)行火焰表面淬火的鋼材有7CrSiMnMoV，4Cr5MoSiV等合金工具鋼。

3 火焰表面淬火的操作方法

3.1 模具的火焰表面淬火

3.1.1 厚度不超過2mm的鋼板

被加工的材料是厚度不超過2mm的鋼板時，要在平板或工作臺上進(jìn)行夾緊，然后可在未被夾的任意部位進(jìn)行火焰淬火。在操作過程中，為了實現(xiàn)安全操作，防止全部或某一個間隔的零件掉下來，夾緊部位的體積要占整個零件體積的1/3。焊槍選用通常的氣焊或氣割用氧乙炔單頭焊槍，焊槍頭噴嘴選用1-2號噴嘴，乙炔氣壓力為0.03MPa，氧氣壓力為0.5MPa。進(jìn)行調(diào)整，中性火焰端以球面狀為好。必須注意，火焰呈針狀時說明氣量太大（乙炔與氧氣的混合比以l：1.15-1：1.25為最好）。如果加熱面淬火后呈白色，說明出現(xiàn)了脫碳現(xiàn)象，硬度不夠，零件容易出現(xiàn)早期磨損；如果加熱面淬火后呈黑色，說明氧氣的用量不夠。

火焰的中心距零件邊緣4-5mm，邊緣淬火的程度要根據(jù)其顏色來判斷，達(dá)到所需的溫度后要使焊槍慢慢地向前移動。溫度可以參照色溫表來進(jìn)行判斷。淬火時，零件在赤熱狀態(tài)到黃熱狀之間是比較合適的，這時應(yīng)該注意的問題是中性焰絕對不能停留，因為即使是瞬時停留也會把零件熔化；焊嘴與行進(jìn)方向的角度以60度到70度為好。

在進(jìn)行淬火技術(shù)的同時，要注意零部件的冷卻程度必須達(dá)到相應(yīng)的硬度要求方可進(jìn)行使用。但要格外注意零部件的大小不能超過其最大尺寸的30×30mm，由于零件較小，在加熱的過程中溫度變化很快這就導(dǎo)致冷卻的時間較長，通常情況下可以采取以下等措施進(jìn)行冷卻，用刷子或者抹布蘸油進(jìn)行冷卻，這樣不僅僅很快可以將零件進(jìn)行冷卻且能完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。硬度低的原因有兩個：溫度太低導(dǎo)致碳化物溶餌的溫度不夠或溫度過高使奧氏體殘留太多。要區(qū)別這兩種情況，可先把零件表面的軟化層去掉，若里邊出現(xiàn)的不再是軟化層時，說明淬火溫度太低，解決辦法是提高加熱溫度再次進(jìn)行淬火。

3.1.2 厚度超過2mm的鋼板

被加工材料是厚度超過2mm的鋼板時，用特制的雙頭加熱槍在上面和側(cè)面同時進(jìn)行火焰淬火，操作方法和單頭一樣，兩噴嘴噴出來的火焰對與加熱面成135度。

3.2 彎曲模具、拉伸模具（平面類）的火焰表面淬火

平面上的淬火比刃口的淬火要相對困難些，在對7CrSiMnMoV、4C15MosiV等合金工具鋼進(jìn)行淬火時，溫度下降到約200℃就會發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變而硬化。根據(jù)這一原理，可以避免平面淬火時出現(xiàn)硬度不均。按脈動方式縱橫順序?qū)⒛＞呒訜嶂链慊饻囟?，然后放入槽中進(jìn)行冷卻，即可達(dá)到均勻淬火。

4 結(jié)束語

以上所提到的模具火焰表面淬火技術(shù)，在新鋼的生產(chǎn)實踐中經(jīng)常被采用。實踐證明：運(yùn)用該技術(shù)的效果很好，既能滿足模具淬火性能的要求，又能降低生產(chǎn)成本。

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