大功率柴油机凸轮轴热处理工艺研究与优化

发布时间：2017-10-09 11:17

  本文关键词：大功率柴油机凸轮轴热处理工艺研究与优化

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【摘要】：我公司传统的井式气体渗碳炉设备技术较为落后,280凸轮轴属于深层渗碳,渗碳保温时间长达40小时,通过人工滴煤油碳势较难控制,碳势波动幅度较大,气氛的建立、碳势的调整、渗碳层深度控制都容易出现偏差,导致渗碳质量难以保证,凸轮轴渗碳质量不稳定,电耗大,成本高,生产效率低下。但是我公司传统井式渗碳炉四台,在热处理公司设备数量中占有很大的比例,今后还会在很长一段时间内使用,所以确定井式渗碳炉合理可行的渗碳工艺参数犹为重要。通过工艺试验得出最佳渗碳热处理工艺参数为:渗碳加热保温温度930℃,碳势设定值为1.25%,保温时间大约35小时,同时确定了后续淬火低温回火以及去应力等工序的热处理工艺参数。传统井式渗碳炉渗碳逐渐显露存在的问题使得采用新设备爱协林密封箱式多用炉进行280凸轮轴渗碳代替井式炉渗碳成为更好的方法,很大程度上提升了280柴油机凸轮轴的渗碳淬火热处理质量一次合格率。为避免出现280凸轮轴淬火裂纹,改水淬油冷工艺为好富顿淬火工艺。同时针对凸轮轴渗碳过程难控制以及伸长的问题,为了降本增效,改善凸轮轴表面碳化物形态,提升凸轮轴表面热处理质量和综合性机械性能,认为改20Cr材料为67Cr,以及渗碳淬火工艺改为调质加感应淬火成为了新的研究思路和方法。
【关键词】：凸轮轴 井式渗碳炉 爱协林密封箱式多用炉 渗碳
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK426;TG156
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 引言12-13
• 1.2 凸轮轴材料和制造工艺13
• 1.3 凸轮轴热处理工艺研究现状13-16
• 1.3.1 凸轮轴激光热处理工艺14
• 1.3.2 凸轮轴渗碳工艺14-15
• 1.3.3 凸轮轴感应淬火工艺15
• 1.3.4 凸轮轴盐浴软氮化工艺15-16
• 1.3.5 凸轮轴气体软氮化工艺16
• 1.3.6 凸轮轴淬火低温回火工艺16
• 1.4 16V280凸轮轴热处理工艺及需要解决的问题16-18
• 1.5 课题研究的目的和意义18-19
• 1.6 课题研究的主要内容19-20
• 第二章 16V280凸轮轴井式渗碳炉深层渗碳工艺应用及分析20-42
• 2.1 前言20
• 2.2 16V280凸轮轴材料的选择及要求20-21
• 2.3 井式渗碳炉结构及渗碳气氛21-22
• 2.4 温度均匀性测试22-23
• 2.5 氧探头及碳势均匀性测量23-24
• 2.6 280凸轮轴井式气体渗碳炉渗碳工艺应用和分析24-30
• 2.6.1 280凸轮轴渗碳组织介绍25
• 2.6.2 渗碳前的准备25-26
• 2.6.2.1 渗碳前零件准备25
• 2.6.2.2 渗碳前设备检查25
• 2.6.2.3 试样的制备25-26
• 2.6.2.4 装炉方法26
• 2.6.3 渗碳工艺参数的选择26-30
• 2.6.3.1 渗碳温度确定26-27
• 2.6.3.2 渗碳碳势确定27-28
• 2.6.3.3 渗碳保温时间28
• 2.6.3.4 280凸轮轴井式炉渗碳工艺28-30
• 2.7 渗碳后正火工艺30-31
• 2.7.1 正火设备30
• 2.7.2 装炉方法30
• 2.7.3 正火工艺30-31
• 2.8 正火后高温回火工艺31-32
• 2.8.1 高温回火设备31
• 2.8.2 高温回火工艺31-32
• 2.8.3 高温回火后校直32
• 2.8.3.1 校直设备及工具32
• 2.8.3.2 校直操作32
• 2.8.4 校直后去应力工艺32
• 2.9 280凸轮轴淬火工艺与分析32-37
• 2.9.1 淬火组织及影响因素[18]32-33
• 2.9.2 淬火变形与开裂[20]33-34
• 2.9.3 280凸轮轴淬火工艺34-37
• 2.9.3.1 淬火加热温度34-35
• 2.9.3.2 淬火加热时间35
• 2.9.3.3 常见淬火介质的介绍35-36
• 2.9.3.4 280凸轮轴淬火介质的选择36-37
• 2.9.3.5 淬火冷却时间37
• 2.9.3.6 280凸轮轴的淬火工艺37
• 2.10 280凸轮轴低温回火工艺37-38
• 2.11 低温回火后校直38-40
• 2.11.1 校直设备及工具38
• 2.11.2 校直操作38
• 2.11.3 校直后去应力工艺38
• 2.11.4 表面硬度检测38-39
• 2.11.5 280凸轮轴有效淬硬层检测39-40
• 2.12 本章小结40-42
• 第三章 改进加热设备采用爱协林多用炉渗碳工艺应用及分析42-57
• 3.1 前言42-43
• 3.2 多用炉控制系统及计算机应用43-44
• 3.3 280凸轮轴在多用炉中渗碳过程44-45
• 3.3.1 280凸轮轴多用炉渗碳工艺参数的确定44-45
• 3.3.1.1 碳势44
• 3.3.1.2 渗碳温度44-45
• 3.3.1.3 保温时间45
• 3.3.1.4 炉内压力45
• 3.4 多用炉设备及280凸轮轴渗碳淬火工艺45-52
• 3.4.1 主炉结构及特征45-46
• 3.4.2 280凸轮轴多用炉渗碳淬火工艺46-52
• 3.4.2.1 280凸轮轴多用炉渗碳淬火方法47-48
• 3.4.2.2 多用炉使用过程中常见问题的处理48-52
• 3.5 清洗机结构和工作过程52-53
• 3.5.1 清洗机结构53
• 3.5.2 清洗机工作过程53
• 3.6 高温回火炉构造及回火过程53-55
• 3.6.1 高温回火炉构造53-54
• 3.6.2 高温回火炉工艺过程54-55
• 3.7 井式炉和多用炉渗碳淬火工艺流程应用成效比对55
• 3.8 本章小结55-57
• 第四章 结论与展望57-59
• 4.1 结论57
• 4.2 展望57-59
• 参考文献59-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文62

【参考文献】

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本文编号：999880