CN110684888B - 一种金属材料表面改性处理方法 - Google Patents

一种金属材料表面改性处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种金属材料表面改性处理方法,包括底板、输送架和淬火装置,所述的底板上端安装有输送架,输送架上方设置有淬火装置,淬火装置下端安装在底板上。本发明可以解决现有的设备在对钢板进行淬火加热时,加热效果差,钢板表面受热后的温度分布不均匀,钢板在受冷时会产生较大的热应力,导致淬火后的钢板易发生形变、翘起等现象,而且在对钢板进行淬火加热时,火焰喷嘴安装效果差、更换不方便,不能够对火焰喷嘴的喷射大小进行快速调节,同时火焰喷嘴的角度通常是固定安装的,火焰喷嘴不能够与弧形钢板相契合等难题。

Description

一种金属材料表面改性处理方法
技术领域
本发明涉及金属材料表面处理技术领域,特别涉及一种金属材料表面改性处理方法。
背景技术
钢板表面改性的目的是提高钢板的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求,也可以通过表面改性满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
目前,现有的金属钢板在进行表面改性时,通常存在以下缺陷:1、在对钢板进行淬火加热时,加热效果差,钢板表面受热后的温度分布不均匀,钢板在受冷时会产生较大的热应力,导致淬火后的钢板易发生形变、翘起等现象;2、在对钢板进行淬火加热时,火焰喷嘴安装效果差、更换不方便,不能够对火焰喷嘴的喷射大小进行快速调节,同时火焰喷嘴的角度通常是固定安装的,火焰喷嘴不能够与弧形钢板相契合。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明可以解决现有的设备在对钢板进行淬火加热时,加热效果差,钢板表面受热后的温度分布不均匀,钢板在受冷时会产生较大的热应力,导致淬火后的钢板易发生形变、翘起等现象,而且在对钢板进行淬火加热时,火焰喷嘴安装效果差、更换不方便,不能够对火焰喷嘴的喷射大小进行快速调节,同时火焰喷嘴的角度通常是固定安装的,火焰喷嘴不能够与弧形钢板相契合等难题。
(二)技术方案
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案,一种金属材料表面改性处理方法,包括以下步骤:
S1、钢板选取:根据使用需要选择合适尺寸的中碳钢板或者高碳钢板;
S2、表面清理:人工对步骤S1中选取的钢板表面上的氧化皮、毛刺、铁锈等杂质进行清理清除;
S3、预处理:通过正火、退火、调质处理和球化退火中的一种或多种方式对钢板进行预处理,以满足机械加工的需要并为最终热处理作组织准备;
S4、淬火处理:将步骤S3中预处理后的钢板放入输送架上,淬火装置对钢板进行淬火处理;
S5、回火处理:将步骤S4中淬火后的钢板送入电加热油槽内部进行回火以消除内应力,回火温度为180-220℃;
S6、表面检查:人工对步骤S5中回火后的钢板表面存在的烧熔、裂纹以及形变等缺陷进行检查;
S7、码垛存放:将步骤S6中检查合格的钢板送入仓库内部码垛存放。
上述金属材料表面改性处理方法在S1-S7步骤中的作业工序需由底板、输送架和淬火装置配合完成相应的处理操作。
所述的底板上端安装有输送架,输送架上方设置有淬火装置,淬火装置下端安装在底板上。
所述的淬火装置包括安装架、混合箱、导气管和淬火机构,所述的安装架安装在底板上端,安装架截面呈U型结构,安装架内部上端设置有混合箱,混合箱通过销轴与安装架连接,混合箱上端分别设置有氧气进口和燃气进口,混合箱下端安装有导气管,导气管下端安装有淬火机构,淬火机构与导气管连通,具体工作时,混合箱上端的氧气进口和燃气进口分别与氧气罐和燃气罐连通,氧气罐和燃气罐经混合箱混合后经淬火机构点燃,淬火机构对钢板表面进行淬火处理,使得钢板表面获得较高的硬度和耐磨性,从而提高了钢板的机械性能,延长钢板的使用寿命。
所述的淬火机构包括横板、调节杆、连接杆、调节板、火焰喷嘴和冷水喷嘴,所述的横板安装在导气管下端,横板下端中部安装有连接杆,连接杆下端与调节板中部连接,横板下端面上对称设置有滑槽,滑槽内部通过滑动配合的方式连接有移动块,移动块与调节板外侧之间通过销轴安装有调节杆,调节板下端均匀安装有火焰喷嘴,火焰喷嘴右侧通过螺钉安装有冷水喷嘴,具体工作时,调节板可以根据钢板截面的形状进行调节,使得火焰喷嘴和冷水喷嘴可以与钢板相契合,进而保证钢板表面受热均匀,保证热量可以均匀且合理的分布钢板表面。
所述的火焰喷嘴包括固定管、锁紧架、壳体和调节支链,所述的固定管安装在调节板下端,固定管下端呈锥形结构,固定管上通过轴承安装有锁紧架,锁紧架通过螺纹配合的方式连接有壳体,壳体截面呈锥形结构,壳体内部安装有调节支链,调节支链上端与固定管下端紧贴,具体工作时,人工将壳体安装在固定管下端,锁紧架通过螺纹配合的方式可以对壳体进行锁紧固定,当锁紧架继续转动时,固定管下端向下挤压调节支链,调节支链可以火焰喷射的大小进行调节。
优选的,所述的输送架包括固定架、转动辊、支撑架和输送辊,所述的固定架截面呈三角形结构,固定架上端内部通过轴承均匀安装有转动辊,固定架上端左侧安装有支撑架,支撑架截面呈U型结构,支撑架内部通过轴承安装有输送辊,支撑架外侧通过电机座安装有电机,电机的输出轴与输送辊连接,电机可以带动转动辊对钢板进行均匀输送。
优选的,所述的调节支链包括固定板、活塞板、活塞杆和连接弹簧,所述的壳体内部安装有固定板,固定板上均匀设置有通孔,通孔内部设置有活塞杆,活塞杆上端安装有活塞板,活塞板通过滑动配合的方式与壳体连接,活塞板上端设置有与固定管下端配合的锥形槽,活塞杆外侧设置有连接弹簧,具体工作时,当活塞板上端受压时,活塞板带动活塞杆逐渐向下运动,活塞杆下端的橡胶垫与固定板的通孔逐渐分离,进而可以对混合气体的流通的速度进行调节。
优选的,所述的调节板由多个连接板组成,连接板为矩形结构,相邻的连接板之间通过螺钉转动连接,连接板可以根据钢板截面的形状进行任意调节,保证火焰喷嘴可以始终与钢板外表面相契合。
优选的,所述的安装架上端对称设置有弧形槽,弧形槽内部通过滑动配合的方式连接有滑动块,滑动块与导气管之间安装有锁紧螺钉,导气管可以在弧形槽内部滑动,进而可以对淬火机构的倾斜角度进行调节,便于钢板的淬火加工。
优选的,所述的输送辊上端外侧设置有橡胶套,橡胶套上均匀设置有摩擦凸起。
优选的,所述的通孔截面呈八字形结构,活塞杆下端设置有与通孔配合的橡胶垫。
(三)有益效果
1.本发明提供的金属材料表面改性处理方法,其淬火装置在对钢板进行淬火加热时,加热效果好,钢板表面受热后的温度分布均匀,钢板在受冷时不会产生较大的热应力,避免钢板淬火后发生发生形变、翘起等现象,使得钢板表面获得较高的硬度和耐磨性,从而提高了钢板的机械性能,延长钢板的使用寿命;
2.本发明提供的金属材料表面改性处理方法,其火焰喷嘴的安装效果好、更换方便,能够对火焰喷嘴的喷射大小进行快速调节,同时火焰喷嘴的角度可以任意调节,便于火焰喷嘴可以与弧形钢板相契合,保证钢板加热时的受热均匀。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图;
图2是本发明底板、输送架与淬火装置之间的平面结构示意图;
图3是本发明淬火装置的剖面结构示意图;
图4是本发明混合箱、导气管与淬火机构之间的结构示意图;
图5是本发明火焰喷嘴的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图5所示,一种金属材料表面改性处理方法,包括以下步骤:
S1、钢板选取:根据使用需要选择合适尺寸的中碳钢板或者高碳钢板;
S2、表面清理:人工对步骤S1中选取的钢板表面上的氧化皮、毛刺、铁锈等杂质进行清理清除;
S3、预处理:通过正火、退火、调质处理和球化退火中的一种或多种方式对钢板进行预处理,以满足机械加工的需要并为最终热处理作组织准备;
S4、淬火处理:将步骤S3中预处理后的钢板放入输送架2上,淬火装置3对钢板进行淬火处理;
S5、回火处理:将步骤S4中淬火后的钢板送入电加热油槽内部进行回火以消除内应力,回火温度为180-220℃;
S6、表面检查:人工对步骤S5中回火后的钢板表面存在的烧熔、裂纹以及形变等缺陷进行检查;
S7、码垛存放:将步骤S6中检查合格的钢板送入仓库内部码垛存放。
上述金属材料表面改性处理方法在S1-S7步骤中的作业工序需由底板1、输送架2和淬火装置3配合完成相应的处理操作。
所述的底板1上端安装有输送架2,输送架2上方设置有淬火装置3,淬火装置3下端安装在底板1上。
所述的输送架2包括固定架21、转动辊22、支撑架23和输送辊24,所述的固定架21截面呈三角形结构,固定架21上端内部通过轴承均匀安装有转动辊22,固定架21上端左侧安装有支撑架23,支撑架23截面呈U型结构,支撑架23内部通过轴承安装有输送辊24,支撑架23外侧通过电机座安装有电机,电机的输出轴与输送辊24连接,所述的输送辊24上端外侧设置有橡胶套,橡胶套上均匀设置有摩擦凸起,电机可以带动转动辊22对钢板进行均匀输送。
所述的淬火装置3包括安装架31、混合箱32、导气管33和淬火机构34,所述的安装架31安装在底板1上端,安装架31截面呈U型结构,安装架31内部上端设置有混合箱32,混合箱32通过销轴与安装架31连接,混合箱32上端分别设置有氧气进口和燃气进口,混合箱32下端安装有导气管33,导气管33下端安装有淬火机构34,淬火机构34与导气管33连通,具体工作时,混合箱32上端的氧气进口和燃气进口分别与氧气罐和燃气罐连通,氧气罐和燃气罐经混合箱32混合后经淬火机构34点燃,淬火机构34对钢板表面进行淬火处理,使得钢板表面获得较高的硬度和耐磨性,从而提高了钢板的机械性能,延长钢板的使用寿命。
所述的安装架31上端对称设置有弧形槽311,弧形槽311内部通过滑动配合的方式连接有滑动块312,滑动块312与导气管33之间安装有锁紧螺钉,导气管33可以在弧形槽311内部滑动,进而可以对淬火机构34的倾斜角度进行调节,便于钢板的淬火加工
所述的淬火机构34包括横板341、调节杆342、连接杆343、调节板344、火焰喷嘴345和冷水喷嘴346,所述的横板341安装在导气管33下端,横板341下端中部安装有连接杆343,连接杆343下端与调节板344中部连接,横板341下端面上对称设置有滑槽,滑槽内部通过滑动配合的方式连接有移动块,移动块与调节板344外侧之间通过销轴安装有调节杆342,调节板344下端均匀安装有火焰喷嘴345,火焰喷嘴345右侧通过螺钉安装有冷水喷嘴346,具体工作时,调节板344可以根据钢板截面的形状进行调节,使得火焰喷嘴345和冷水喷嘴346可以与钢板相契合,进而保证钢板表面受热均匀,保证热量可以均匀且合理的分布钢板表面。
所述的调节板344由多个连接板3441组成,连接板3441为矩形结构,相邻的连接板3441之间通过螺钉转动连接,连接板3441可以根据钢板截面的形状进行任意调节,保证火焰喷嘴345可以始终与钢板外表面相契合。
所述的火焰喷嘴345包括固定管3451、锁紧架3452、壳体3453和调节支链3454,所述的固定管3451安装在调节板344下端,固定管3451下端呈锥形结构,固定管3451上通过轴承安装有锁紧架3452,锁紧架3452通过螺纹配合的方式连接有壳体3453,壳体3453截面呈锥形结构,壳体3453内部安装有调节支链3454,调节支链3454上端与固定管3451下端紧贴,具体工作时,人工将壳体3453安装在固定管3451下端,锁紧架3452通过螺纹配合的方式可以对壳体3453进行锁紧固定,当锁紧架3452继续转动时,固定管3451下端向下挤压调节支链3454,调节支链3454可以火焰喷射的大小进行调节。
所述的调节支链3454包括固定板3455、活塞板3456、活塞杆3457和连接弹簧3458,所述的壳体3453内部安装有固定板3455,固定板3455上均匀设置有通孔,通孔内部设置有活塞杆3457,活塞杆3457上端安装有活塞板3456,活塞板3456通过滑动配合的方式与壳体3453连接,活塞板3456上端设置有与固定管3451下端配合的锥形槽,活塞杆3457外侧设置有连接弹簧3458,所述的通孔截面呈八字形结构,活塞杆3457下端设置有与通孔配合的橡胶垫,具体工作时,当活塞板3456上端受压时,活塞板3456带动活塞杆3457逐渐向下运动,活塞杆3457下端的橡胶垫与固定板3455的通孔逐渐分离,进而可以对混合气体的流通的速度进行调节。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金属材料表面改性处理方法,其特征在于:所述的一种金属材料表面改性处理方法,包括以下步骤:
S1、钢板选取:根据使用需要选择合适尺寸的中碳钢板或者高碳钢板;
S2、表面清理:人工对步骤S1中选取的钢板表面上的氧化皮、毛刺、铁锈进行清理清除;
S3、预处理:通过正火、退火、调质处理和球化退火中的一种或多种方式对钢板进行预处理,以满足机械加工的需要并为最终热处理作组织准备;
S4、淬火处理:将步骤S3中预处理后的钢板放入输送架(2)上,淬火装置(3)对钢板进行淬火处理;
S5、回火处理:将步骤S4中淬火后的钢板送入电加热油槽内部进行回火以消除内应力,回火温度为180-220℃;
S6、表面检查:人工对步骤S5中回火后的钢板表面存在的烧熔、裂纹以及形变进行检查;
S7、码垛存放:将步骤S6中检查合格的钢板送入仓库内部码垛存放;
上述金属材料表面改性处理方法在S1-S7步骤中的作业工序需由底板(1)、输送架(2)和淬火装置(3)配合完成相应的处理操作,其中:
所述的底板(1)上端安装有输送架(2),输送架(2)上方设置有淬火装置(3),淬火装置(3)下端安装在底板(1)上;
所述的淬火装置(3)包括安装架(31)、混合箱(32)、导气管(33)和淬火机构(34),所述的安装架(31)安装在底板(1)上端,安装架(31)截面呈U型结构,安装架(31)内部上端设置有混合箱(32),混合箱(32)通过销轴与安装架(31)连接,混合箱(32)上端分别设置有氧气进口和燃气进口,混合箱(32)下端安装有导气管(33),导气管(33)下端安装有淬火机构(34),淬火机构(34)与导气管(33)连通;
所述的淬火机构(34)包括横板(341)、调节杆(342)、连接杆(343)、调节板(344)、火焰喷嘴(345)和冷水喷嘴(346),所述的横板(341)安装在导气管(33)下端,横板(341)下端中部安装有连接杆(343),连接杆(343)下端与调节板(344)中部连接,横板(341)下端面上对称设置有滑槽,滑槽内部通过滑动配合的方式连接有移动块,移动块与调节板(344)外侧之间通过销轴安装有调节杆(342),调节板(344)下端均匀安装有火焰喷嘴(345),火焰喷嘴(345)右侧通过螺钉安装有冷水喷嘴(346);
所述的火焰喷嘴(345)包括固定管(3451)、锁紧架(3452)、壳体(3453)和调节支链(3454),所述的固定管(3451)安装在调节板(344)下端,固定管(3451)下端呈锥形结构,固定管(3451)上通过轴承安装有锁紧架(3452),锁紧架(3452)通过螺纹配合的方式连接有壳体(3453),壳体(3453)截面呈锥形结构,壳体(3453)内部安装有调节支链(3454),调节支链(3454)上端与固定管(3451)下端紧贴。
2.根据权利要求1所述的一种金属材料表面改性处理方法,其特征在于:所述的输送架(2)包括固定架(21)、转动辊(22)、支撑架(23)和输送辊(24),所述的固定架(21)截面呈三角形结构,固定架(21)上端内部通过轴承均匀安装有转动辊(22),固定架(21)上端左侧安装有支撑架(23),支撑架(23)截面呈U型结构,支撑架(23)内部通过轴承安装有输送辊(24),支撑架(23)外侧通过电机座安装有电机,电机的输出轴与输送辊(24)连接。
3.根据权利要求1所述的一种金属材料表面改性处理方法,其特征在于:所述的调节支链(3454)包括固定板(3455)、活塞板(3456)、活塞杆(3457)和连接弹簧(3458),所述的壳体(3453)内部安装有固定板(3455),固定板(3455)上均匀设置有通孔,通孔内部设置有活塞杆(3457),活塞杆(3457)上端安装有活塞板(3456),活塞板(3456)通过滑动配合的方式与壳体(3453)连接,活塞板(3456)上端设置有与固定管(3451)下端配合的锥形槽,活塞杆(3457)外侧设置有连接弹簧(3458)。
4.根据权利要求1所述的一种金属材料表面改性处理方法,其特征在于:所述的调节板(344)由多个连接板(3441)组成,连接板(3441)为矩形结构,相邻的连接板(3441)之间通过螺钉转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种金属材料表面改性处理方法,其特征在于:所述的安装架(31)上端对称设置有弧形槽(311),弧形槽(311)内部通过滑动配合的方式连接有滑动块(312),滑动块(312)与导气管(33)之间安装有锁紧螺钉。
6.根据权利要求2所述的一种金属材料表面改性处理方法,其特征在于:所述的输送辊(24)上端外侧设置有橡胶套,橡胶套上均匀设置有摩擦凸起。
7.根据权利要求3所述的一种金属材料表面改性处理方法,其特征在于:所述的通孔截面呈八字形结构,活塞杆(3457)下端设置有与通孔配合的橡胶垫。
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