Tratarea termica a metalelor si aliajelor tipuri, masini

Anterior

Tratarea termică a metalelor și aliajelor este o etapă foarte importantă a procesului tehnologic în producție.

Constă în faptul că metalele și aliajele lor sunt încălzite la o anumită temperatură pentru a le îmbunătăți proprietățile, a modifica structura sau forma pentru a îndeplini sarcinile specificate.

Tratamentul termic se efectuează pe un echipament special numit cuptor termic.

Pentru precizia atingerii temperaturilor, încălzirii anumitor zone etc., cuptorul este echipat cu control numeric (CPU).

Articolul examinează tehnologia de tratare termică a metalelor, tipurile acesteia cu modificarea proprietăților chimico-termice cu conservarea suprafeței, cu modificarea suprafeței metalului tratat prin aplicarea tăieturi și găuri, metode și echipamente utilizate.

Conţinut:

  • Tipuri de tratament termic
  • Tăiere termică
  • Oxigenul este ascuțit
  • Plasma este ascuțită
  • Taietura cu laser

Tipuri de tratament termic

Pentru a modifica structura chimică și termică a metalului și a aliajului, se aplică un tratament termic pe întreaga suprafață a tablei sau a piesei de prelucrat.

Metalul sau aliajul este încălzit la o anumită temperatură, la care se modifică proprietățile chimice și tehnologice, și supus unei răciri lente (cel mai adesea, viteza de răcire a materialului coincide cu viteza cu care cuptorul se răcește).

În același timp, proprietățile chimico-termice și chimico-tehnologice nu revin la valorile inițiale.

Tratamentul termic poate fi atât preliminar (pentru a se pregăti pentru prelucrarea ulterioară), cât și final, în timpul căruia se obține structura dorită a metalului.

Se folosesc următoarele metode de prelucrare:

  • recoacere;
  • îmbătrânire;
  • întărire;
  • concediu de odihna

Din punct de vedere tehnologic, recoacerea metalelor se încălzește latemperatura specificată, menținând acest nivel de temperatură pentru un timp definit și întârziat, la care este supus și cuptorul în sine.

Recoacerea este necesară pentru semifabricate supuse ștampilării sau forjarii la cald. Va reduce duritatea, va reduce eterogenitatea și va completa pregătirea pentru tratamentul termic.

Dacă temperatura de încălzire este depășită, aliajul se supraîncălzi, ceea ce este un defect tehnologic.

Viteza corectă de răcire este importantă pentru o recoacere de înaltă calitate. Este selectat în funcție de condițiile tehnice finale cerute și de gradul de oțel.

O rată prea lentă de reducere a temperaturii (piesa și cuptorul se răcesc în același timp) duce la formarea de ruperi locale în foaia de îndoire.

Video:

În schimb, răcirea prea rapidă duce la apariția unor granule mici în interiorul structurii de oțel. Duritatea oțelului este direct proporțională cu cantitatea de carbon din acesta.

Prin urmare, pentru normalizarea structurii, oțelul este încălzit la o temperatură de 700-720C, se păstrează pentru o perioadă scurtă de timp și se lasă să se răcească liber.

Recoacere izotermă cu două etape de reducere a temperaturii este eficientă.

După încălzire, temperatura este coborâtă treptat - prima etapă - la 630C, iar menținerea în continuare la această temperatură, a doua etapă - răcirea la temperatura ambiantă.

Răcirea în etape nu numai că contribuie la structura uniformă a cerealelor de oțel, dar oferă și echipamentului un ciclu de încărcare continuu.

Tăiere termică

Tăierea termică este un proces de tratare termică a produselor metalice cu scopul de a tăia semifabricate și de a crea caneluri în metal (tăieri).

Cu costuri energetice nesemnificative, este posibil să se obțină piese de formă complexă, în timp ce grosimea metaluluiscrisoarea poate fi semnificativă.

Pentru astfel de lucrări se folosesc mașini de tăiat termic echipate cu CNC. Să luăm în considerare tipurile și metodele de tratament termic pentru obținerea tăierilor.

Conform procesului tehnologic, tăierea termică poate fi efectuată:

  • Oxidarea — de-a lungul conturului tăieturii, produsul este încălzit la temperatura de ardere în oxigen, după care metalul este arse cu un jet de oxigen direcționat cu ajutorul mecanismelor CNC. Produsul rezidual de ardere este evacuat din cavitate dirijată de un amestec de oxigen și gaze format în timpul arderii. În producție se folosesc următoarele tipuri de tăiere prin oxidare: oxigen și oxigen cu adaos de flux;
  • Topire - de-a lungul conturului tăieturii, piesa de prelucrat inițială este expusă la o temperatură ridicată, care este mai mare decât punctul său de fierbere, iar metalul topit este evacuat de-a lungul formei tăieturii printr-un jet de plasmă. Metodele de topire sunt tăierea cu plasmă, laser și aer-arc;
  • O opțiune mixtă - cu acest tip de tratament termic, sunt utilizate ambele metode de tăiere menționate mai sus.

Metodele de tratament termic pentru tăiere depind de tipul și marca metalului. O mașină portal este utilizată pentru tăierea cu gaz și plasmă.

O mașină portal modern este proiectată pentru sarcini specifice. Să luăm în considerare cele mai aplicabile tipuri de prelucrare și echipamente CNC utilizate.

Video:

Oxigenul este ascuțit

Tăierea cu oxigen este folosită pentru a tăia o piesă metalică din orice contur.

În zona de pornire a tăierii, piesa de prelucrat este încălzită la temperatura de topire, apoi este furnizat un flux concentrat de amestec de aer încălzit (cu includerea predominantă de oxigen).

Aliajul arde de-a lungul liniei dorite de la fluxul de oxigen încălzit până la temperatura de topire a metalului. Ele sunt îndepărtate cu ajutorul energiei cineticeoxizi obţinuţi.

În zona de pornire, amestecul concentrat încălzit furnizează până la 90% din căldura necesară pentru a topi metalul.

Topirea ulterioară are loc atât din căldura degajată în timpul arderii, cât și din fluxul jetului de amestec. Calitatea și continuitatea procesului sunt asigurate cu o putere suficientă a căldurii furnizate.

Temperatura de formare a oxizilor și fluiditatea acestora sunt luate în considerare pentru calcul.

Cu o conductivitate termică scăzută a piesei de prelucrat, nu are loc un schimb rapid de căldură, ceea ce contribuie, de asemenea, la continuitatea procesului.

Video:

Tăierea cu oxigen poate fi folosită pentru a împărți metalul în mai multe părți, pentru a îndepărta stratul de suprafață sau pentru a arde găuri. Nu este nevoie de coacere sau echipament suplimentar pentru tăierea cu oxigen.

La vânzare sunt mașini mobile pentru tăiere termică, care vă permit să tăiați metalul cu oxigen în condițiile unui atelier mic.

Plasma este ascuțită

În timpul acestui tratament termic, separarea metalului are loc cu ajutorul unui flux de plasmă, care se obține ca urmare a alimentării cu gaz sub presiune semnificativă a unui arc electric format de electrozi și piesa de prelucrat pentru tăiere.

Arcul transformă fluxul de gaz într-o tăietură cu plasmă cu o temperatură de până la 31.000 de grade Celsius. În același timp, grosimea permisă a semifabricatului pentru tăiere variază de la 0,5 cm la 10 cm.

Gazele active sunt folosite pentru alimentarea arcului electric la tăierea metalelor feroase, iar gazele inactive, cum ar fi hidrogenul sau azotul, sunt folosite la tăierea aliajelor sau a metalelor neferoase.

Cel mai adesea, acest tip de tăiere este utilizat la unitățile de producție. Echipamentele CNC controlează răcirea duzelor cu lichid sau gaz.

Video:

În timpul tăierii cu plasmă, temperatura de separare a metalului este de 2-6 ori mai mare decât atunci când se utilizează oxigen.

Încălzirea locală a zonei tăiate permiteefectuați diviziunea fără deformare și efectuați res. de înaltă calitate.

Lucrările efectuate sunt complet sigure datorită absenței buteliilor de oxigen explozive.

Taietura cu laser

Tăierea cu laser a semifabricatelor este utilizată numai în întreprinderile industriale.

Echipamentul CNC vă permite să direcționați laserul și, cu ajutorul programului, se obține acuratețea conturului la ardere.

Datorită CNC, tăierea poate fi de orice complexitate. La tăierea cu un fascicul laser, suprafața piesei de prelucrat nu este deformată, ceea ce face posibilă utilizarea acestei tehnologii pentru piese nesolide.

Radiația laser este controlată complet de CNC. Echipamentul tehnologic este utilizat atât în ​​regim de alimentare cu fascicul constant, cât și în mod pulsat.

În ciuda faptului că cererea pentru tăierea cu laser a pieselor de prelucrat este în creștere, echipamentul rămâne destul de scump.

Acest tip de separare este utilizat atunci când sunt îndeplinite cerințele pentru o precizie ridicată de tăiere, când se pregătesc un număr mic de piese de același tip (procesul de tăiere cu laser va fi mult mai ieftin decât realizarea unei matrițe pentru turnare) sau când este imposibil de utilizat mai simplu. forme de tăiere a fierului.

Video:

Un desen de contur este pregătit pentru prelucrare și transferat într-un program de calculator.

Am luat în considerare metodele de tratare termică a metalelor și aliajelor utilizate pentru a îmbunătăți structura și schimbarea formei acestora.

Modificarea proprietăților face posibilă adaptarea aliajelor mai ieftine la sarcini tehnologice complexe.

Scăderea prețului tăierii face posibilă reducerea costului produselor industriale, iar creșterea preciziei tăierii la zecimi de milimetru ne permite să producem piese pentru dispozitive de înaltă precizie.

Următorul

Citește și: