第一篇:磨削烧伤的检测方法
磨削烧伤的检测方法
可能形成网状裂纹,它会导致齿面剥落.这当然是绝对不允许的。用硬度测试法鉴别磨削烧伤的方法,并用超声波硬度计进行了实验,证明该方法简单易行,可以广泛应用于磨削加工中。
磨削烧伤及其常用检查方法
在机械类产品中,很多重要零部件如轴承、齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销和万向节等,在热处理之后均需经过磨削加工。相比之下,磨削时单位切削面积上的功率消耗远远超过其它加工方法,所转化热量的大部分会进入工件表面,因此容易引起加工面金相组织的变化。在工艺参数、冷却方法和磨料状态选择不当的情况下,工件在磨削过程中极易出现相当深的金相组织变化层(即回火层),并伴随出现很大的表面残余应力,甚至导致出现裂纹,这就是所谓的磨削烧伤问题。
零部件的表面层烧伤将使产品性能和寿命大幅度地下降,甚至根本不能使用,造成严重的质量问题。为此,生产企业一方面通过执行正确、科学的工艺规范,减轻和避免出现磨削烧伤现象;另一方面,加强对零部件的检验,及时发现不合格工件,并判断正在进行的磨削工艺状况。
但长期以来,对工件表面磨削烧伤的检验,除了最简单的目测法外,就是采用已延续多年的传统方法——酸洗法,即在被检零部件表面涂上酸液或将其浸入盛有按规定配制的酸液槽中。之后(或在把工件取出后)根据表面呈现的不同颜色,对磨削烧伤的程度作出相应的判断。一般地说,若色泽没有变化,就表明情况正常;而当颜色变成灰色,则说明已有烧伤情况存在,随着色泽变得越来越深,表示工件表面因温度更高,引起的磨削烧伤更为严重。
酸洗法具体如下:This is only a suggestion from my collegue(Dino Calvanelli)to find the
burns on the gears此为有关过烧检测的建议:
Clean each sample(part)to be inspected(free of
dirt,oil,grease,fingermarks,protective coatings,etc.).清洗产品,确保无灰尘、油污、手印、表面覆盖物等。
Etch sample by immersing for 15/30“ in a 5% solution(by volume)of Nitric acid in distilled water or alcohol.将产品浸在5%(体积比)的溶液(硝酸:水或硝酸:酒精)中腐蚀15至30秒,Rinse the sample in water(warm water preferable).Then rinse in acetone or
alcohol.在温水中漂洗/冲洗产品,然后用丙酮或酒精中漂洗/冲洗。
Re-etch the sample by immersing for 15/30” in a 3% solution(by volume)of
Hydrochloric acid in acetone or alcohol.再将产品浸在3%(体积比)的溶液(盐酸:丙酮或盐酸:酒精)中腐蚀15至30秒,Uniformly agitate the solution to avoid a spotty etching condition.均匀的摇动溶液以避免片面的点腐蚀。
If immersion is not convenient,etch with a cotton swab.Immediately after the second etch,rinse the sample in water.第二次腐蚀后立即在水中漂洗/冲洗产品。
If the part is to be used or preserved ,neutralize any remaining acid by immersing in a weak alkaline solution such
as 5% solution of sodium bicarbonate in water.如产品需使用或保存,用弱碱溶液中和残留的酸质,如5%的碳酸钠溶液。
Finally ,rinse the sample in alcohol and dry with an air blast.最后,用酒精漂洗/冲洗产品并用空气吹干。
Repetition of the above sequence may be necessary to develop proper contrast.为获得最合适的检测状态,有必要重复上述步骤。
Etch times are for general cases;longer times may be required to obtain accurate results.腐蚀次数基于一般状态;为获得准确的结果,需要更长的次数。
Examine the sample for tempering and rehardening under adeguate
light.在明亮的灯光下检测产品。
Low power magnification(up to 10x)may be used to aid the examination.使用低倍放大以帮助检测
Areas of the tooth surface where overheating has occurred ,appear brown or black on a light brown or gray
background.在褐色或灰色灯光下,齿面过烧的部分将显示为棕褐色或黑色。
Areas where untempered martensite has formed appear as white areas
surrounded by black,tempered areas.未回火的马氏体处会形成白色区域,并被黑色的回火区域包围。
传统检查方法虽然简单易行,但有着很大的局限性,主要是工件表面经酸液浸蚀,即使为无问题的零部件,也不能再予以使用。传统方法执行的实际上是一种破坏性检查。
从以上描述可知,酸洗法本质上属于定性检查,难以对磨损烧伤程度做出定量的说明。
鉴于上面两点,采取传统方法时,只能采用抽检的方式,且样本很小,欲对所执行的工艺过程作出较确切的评价并予以改进是很困难的。
理论表明,酸洗法检验只能反映因金相组织结构变化引起的硬度下降这种情况,对于工件表面存在的残余应力则无法反映,故在全面揭示磨削烧伤的程度上显得不足。
另一方面,由于使用了酸液,企业增加了消除环境污染的负担;传统检查方法的规范化可靠性水平较低,更难以制定可操作性强的评定标准。
一种新颖、高效的磨削烧伤检测方法——磁弹法
(1)工作原理
磁弹法即BN法(Barkhansen Noise Method),是以1919年发现的物理学Barkhansen效应为基础开发的一种测试方法,它能有效地对磨削烧伤进行测试。近年来,利用磁弹法研制的测试仪器已在零部件表面磨削烧伤检测中逐步得到应用,并充分显现出优越性。
众所周知,出现磨削烧伤的那些零部件,主要由铁磁性材料制成,在正常情况下,其磁序(体现在多晶体的磁畴结构里)呈有规则的排列。但如前所述,磨削烧伤后产生的金相组织变化及可能出现的很大残余应力都将引起磁畴结构内的磁序变化。Barkhausen效应指出,矫顽(磁)力,即改变被颠倒极性所需要的磁场强度是与铁磁性材料晶格结构错位和残余应力等的程度有关的。利用BN法探测被检零部件表面磨削烧伤的机理就在于此。
在BN法基础上开发的检测仪器的工作原理中,“门”形电感线圈形成的磁场在被测钢件中所产生的效应取决于工件表面磨削烧伤的实际状况,而由此在工件周围所形成的磁场又会使测头在测试区域的感应线圈中产生相应的电信号,而这一信号直接与工件磨削烧伤的程度有关。测试仪器的工作过程:由电感线圈引起相应的作用磁场,通过被检工件,进而在传感头中产生对应的检测信号(称为B信号),该B信号经过放大和滤波等处理环节,最后被显示和输出。
磨削烧伤的物理表现主要是因表面金相组织结构变化而产生的回火层所引起的硬度下降,以及在表面出现的残余应力(拉应力)。检测仪器对它们都能作出敏感的反映。随着被检工件表面硬度值Rc由高向低变化,检测仪器输出的相应B信号幅值将由小到大,即硬度低对应的检测信号高,硬度高对应的检测信号低。由仪器对表面残余应力的反应可见,当残余应力由小到大,即由负(压应力)向正(拉应力)变化时,检测仪器输出的相应B信号幅值将由低向高变化。
(2)评定特征值mp及其定标
上述由仪器特殊设计的激磁电路和传感装置产生的检测信号,乃是Barkhansen磁弹法效应的一种量化表达,以特征值mp(magnetoelastic parameter)标志。mp与被检测工件表面的变异状态,如残余应力成比例,其数值能在仪器的屏幕上显示、输出。但利用mp来反映工件磨削烧伤的程度从本质上来说是一种比较测量的方式,为了能够真正地对其做准确的定量描述,还必须解决“定标”的问题。定标包括二项内容:①确定不合格品的界限。有目的地制作一批样品,其中包括有一些磨削烧伤程度不同的工件,利用酸洗法按用户的评定标准对它们作出不同的判断后,将介于合格/不合格临界状态的若干工件通过仪器求得相应的mp值,然后取其平均值作为不合格的界限;②进行校准。校准就是找出特征值mp与采用酸洗法确认的磨削烧伤程度之间的相关性。具体来说,就是需确定一个相关系数MAGN,并利用仪器控制面板上的拨盘予以设置,MGAN值的范围从0到99,一般尾数取5或0。为此,可在前面的样品中找二根表面状态差异较大的工件,选定工件上的某一位置,在检测仪器上的MGAN取值间隔为5或10时,以静态方法读出二组对应的mp值,如MGAN为30时在二个工件上测出2个mp值,在MGAN为40时又得到2个,直到MGAN=90。两两相减后必然能得到一个最大值,以这时的MGAN值作为相关系数,在面板上予以设置。
注意:在实际执行“定标”时,也可先利用第一项中的样件求得相关系数MGAN,然后再找出不合格品界限。否则,在前一项操作中,会由于任意设置的MGAN(一般取50或60)给界限值带来一些偏差。
应用实例
尽管在汽车行业中,不少场合都可以采用这种以BN法为基础研制的磨削烧伤测试仪器,但相比之下,对发动机凸轮轴中各挡凸轮的检测是用的最多的。这一方面是因凸轮乃承重件,工作条件差;另一方面是由于凸轮圆周方向不同曲率半径的特点可能会造成磨削过程中表面状态的差异,在这种情况下,出现磨削烧伤的机率会增大。
磨削烧伤测试仪器是一种高效率半自动检测设备,很适合于在批量生产条件下的汽车发动机厂、内燃机厂使用。首先,针对不同的凸轮轴,需配备一根精确加工的轴向定位器,其纵向开有一排缺口,每个缺口对应一个被检凸轮。在开始测量前,必须仔细调整其在机体上的位置,在确保传感器支臂嵌入任一缺口时,测头正好对准相应凸轮,此时就可以利用带捏手的螺钉,把轴向定位器固定在机体上。操作者在启动设备后,被测工件即在驱动顶尖带动下开始旋转,此时,操作者只要简单地提起传感器支臂上的手柄,使传感器沿着机身上的一圆柱导轨移动,当到达第一个被检凸轮时,轻轻地放入手柄。在手柄嵌入定位器缺口的同时,测头在测力弹簧作用下压在凸轮表面,随着工件的回转实施动态检测。期间,连续输出的BN信号会在设备一侧的控制柜显示屏上以曲线形式呈现。当完成一周的测试后,操作者再次提起传感器支臂上的手柄,使测头脱离第一个被检凸轮,移动至下一个进行测量,直到全部凸轮测毕,返回起点。
尽管只是一台半自动设备,但操作便捷,效率很高,检查一个工件,如一根四缸发动机的凸轮轴,包括装卸也不到2分钟。
目前,以磁弹法原理为基础研制的这类新型磨削烧伤检测仪器已经产品化,在很多行业得到了成功的应用。针对不同被测工件的特征和各个用户的需要,这类新型检测仪器可设计、制造成不同的型式,有逐点测量的静态方式,也有上述那种连续动态测量方式。至于仪器能探测的深度,取决于实际被检工件材料的导电率、导磁率以及所确定的激磁频率。仪器都配两种激磁频率,3~15kHz和70~200kHz。按磁弹法原理研制的这类新型仪器的检查深度一般范围为0.01~1.5mm,但通常工件表面磨削烧伤发生的深度是0.02~0.2mm。
国内在这方面虽然刚刚起步,但已经采用的场合除了上述汽车发动机行业的凸轮轴外,还有轴承行业中的套圈,显示了相当广阔的前景。
1)损伤的原因
(1)热处理的影响
a)残余奥氏体 磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变,同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹。残余奥氏体量应控制在30%以内。
b)渗层碳浓度 渗层碳浓度过高,在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。由于这种物质极硬,在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。
渗层碳浓度过高,会使轮齿表面产生过多的残余奥氏体.从而导致烧伤和裂纹。因此,表面碳浓度增加,则降低了磨削性能,一般表面碳浓度应控制在0.75%-0.95%范围以内。
c)碳化物分布及形态 碳化物分布应均匀,粒度平均直径不大于lμm;碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布,不允许有网状或角状碳化物。
d)脱碳 热处理时.表面或环境保护不当会产生表面氧化,这样在齿面上就会产生一层薄的脱碳层,这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热,从而造成表面回火。
e)回火 在保证硬度的前提下,回火温度尽可能高一些,回火时间尽可能长一些。这样可以提高渗碳淬硬表面的塑性,而且使残余应力得以平衡或降低.改善表面应力的分布状况。这样可以降低出现磨齿裂纹的机率,从而提高磨齿效率。
f)变形 应尽可能减少热处理变形.这样可以减小磨齿余量。若热处理变形过大,如果磨齿操作不是在齿圈径向圆跳动最大处开始磨削,则每次磨削在这些点上去除的磨削余量将是不正常的,从而导致烧伤及裂纹。
(2)磨削条件的影响 磨齿时砂轮的切削速度很高,砂轮与轮齿的接触面积又很小,产生的热量可能在接触区域形成很高的温度,从而导致磨齿损伤。
a)磨齿余量 磨齿余量过大会产生过多的磨削热,从而导致磨齿损伤。应尽可能减小磨齿余量,为此必须:
①减少热处理变形。
②淬火后按齿田精确找正,然后加工定位基准,以便齿面余量分布均匀。
③磨前采用硬质合金滚刀半精滚齿,去除热处理变形,b)切削规范 磨齿时产生的热量大致与砂轮单位时间内切除的金属量成正比,因此为了避免磨齿损伤,必要时适当减少切深,降低展成进给量或纵向进给量。c)砂轮
①砂轮的选择 渗碳钢硬度高,砂粒易磨钝,为了避免砂粒磨钝而产生大量磨削热,砂轮硬度宜选软些,以便磨钝的砂粒及时脱落,保持砂轮的自锐性。
宜选择组织较软的砂轮。组织较软的砂轮气孔多,其中可以容纳切屑.避免砂轮堵塞,又可将冷却液或空气带入磨削区域,从而使磨削区域温度降低。
在保证齿面粗糙度要求的前提下,宜选择较粗粒度的砂轮,以达到较高的去除量比率。
②砂轮的平衡及修整 砂轮必须精细地平衡,以便砂轮工作时处于良好的平衡状态。
砂轮必须及时修整以保持其锋利。影响砂轮修整频次的因素很多.包括被磨材料的纯度和类型、冷却液的净度等。修整砂轮的金刚石支座必须牢固。若金刚石表面上有0.5-0.6mm的磨损量,标志金刚石已磨钝了,应及时更换。
③严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙。砂轮传动带松紧调整合适。
d)冷却液 磨削上艺中,冷却的控制是一个重要因素。
①冷却必须有效充分,冷却液必须喷到磨削区域;流量一般为40~45L/min,以实现充分冷却;压力一般为0.8~1.2N/mm2,以冲去粘在砂轮上的切屑;
②保持冷却液的纯净,妥善地过滤,以清除冷却液的切屑、磨粒等脏物;冷却液的容器要足够大,以免掺入过多的气体或泡沫,③防止冷却液的温度急剧升高或降低,一般控制冷却系统的容积和工作间的室温,就足以控制冷却液的温度,然而在特殊储况下应当使用散热器
2)磨齿损伤的检查
(1)可采用硝酸腐蚀法检查烧伤。
(2)磨齿后必须检查是否产生裂纹。可用下列方法之一进行检查:
a)磁粉探伤,b)荧光渗透探伤,c)着色渗透探伤。
3)磨齿损伤对承载能力的影响
齿面的烧伤和裂纹,在轮齿承受脉冲负荷时将影响其疲劳强度和使用寿命,甚至造成齿轮早期失效。
烧伤将导致齿面过早地磨损。沿齿长方向的裂纹会导致齿根疲劳断齿,这是绝对不允许的。
沿齿高方向的裂纹会导致单方向断裂。这种裂纹是最常见的。当裂纹深度较浅时.可采用硬质合金滚刀将裂纹去除,再重新磨齿。当沿齿高方向和沿团长方向的裂纹同时出现时,可能形成网状裂纹,它会导致齿面剥落.这当然是绝对不允许的。
第二篇:磨削烧伤及其解决方案
磨削烧伤及其解决方案
张国耀
(郑州超微磨料具有限公司 河南 郑州 450001)
摘要:鉴于磨削过程中工件烧伤的问题一直困扰着产品的质量问题,从磨削烧伤的形成的机理、磨削烧伤的检查方法、磨削烧伤的分级、磨削烧伤的避免措施、磨削烧伤的影响因素、磨削烧伤解决方法。让我们从基础对磨削烧伤形成认识、到对磨削烧伤的解决方法形成一整套的方案,其中:砂轮的选择在磨削烧伤过程中非常重要。以避免我们生产中避免烧伤、遇到烧伤而找到合理的解决方法。适用于外圆磨烧伤、内圆磨烧伤、平面磨烧伤、端面磨烧伤、无心磨烧伤等磨削方式。
关键词:磨削烧伤 烧伤砂轮的选择 烧伤解决方法 烧伤原理 烧伤级别
一、定义:磨削时,由于磨削区域的瞬时高温(一般为900-1500℃)到相变温度以上时,形成零件表层金相组织发生变化(大多表面的某些部分出现氧化变色),使表层金属强度和硬度降低,并伴有残余应力产生,甚至出现微观裂纹,这种现象称为磨削烧伤。
二、磨削烧伤机理:
当磨削表面产生高温时,如果散热措施不好,很容易在工件表面(从几十um到几百um)发生二次淬火及高温回火。如果磨削工件表面层的瞬间温度超过钢种的AC1点,在冷却液的作用下二次淬火马氏体,而在表层下由于温度梯度大,时间短,只能形成高温回火组织,这就使在表层和次表层之间产生拉应力,而表层为一层薄而脆的二次淬火马氏体,当承受不了时,将产生裂纹。
三、损伤的原因:
(1)热处理的影响
a)残余奥氏体 磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变,同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹。残余奥氏体量应控制在30%以内。
b)渗层碳浓度 渗层碳浓度过高,在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。由于这种物质极硬,在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。渗层碳浓度过高,会使工件表面产生过多的残余奥氏体.从而导致烧伤和裂纹。因此,表面碳浓度增加,则降低了磨削性能,一般表面碳浓度应控制在0.75%-0.95%范围以内。
c)碳化物分布及形态 碳化物分布应均匀,粒度平均直径不大于lμm;碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布,不允许有网状或角状碳化物。
d)脱碳 热处理时.表面或环境保护不当会产生表面氧化,这样在工件上就会产生一层薄的脱碳层,这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热,从而造成表面回火。
e)回火 在保证硬度的前提下,回火温度尽可能高一些,回火时间尽可能长一些。这样可以提高渗碳淬硬表面的塑性,而且使残余应力得以平衡或降低.改善表面应力的分布状况。这样可以降低出现工件裂纹的机率,从而提高磨削工件的效率。
f)变形 应尽可能减少热处理变形.这样可以减小磨削余量。若热处理变形过大,如果磨削操作不是在工件径向圆跳动最大处开始磨削,则每次磨削在这些点上去除的磨削余量将是不正常的,从而导致烧伤及裂纹。
四、磨削烧伤检查方法:
1.2.3.4.5.观色法 酸洗法 金相组织法 显微硬度法 磁弹法
五、磨削烧伤的分级:
磨削烧伤有多种不同的分类方法。根据烧伤外观不同,可分为全面烧伤(整个表面被烧伤)、斑状烧伤(表面上出现分散的烧伤斑点)、均匀线条状烧伤、周期线条状烧伤;按表层显微组织的变化可分为回火烧伤、淬火回火烧伤;还可根据烧伤深度分为浅烧伤(烧伤厚度<0.05mm)、中等烧伤(烧伤层厚度在0.005~0.01mm之间)、深度烧伤(烧伤层厚度>0.01mm)。在生产中,最常见的是均匀的是周期的线条状烧伤。
由于在磨削烧伤产生时往往伴有表面氧化作用,而在零件表面生成氧化膜。又因为氧化膜的厚度不同而使其反射光线的干涉状态不同;因此呈现出多种颜色。所以通常用磨削表面的颜色来判断烧伤的程度,也就是“观色法”对钢件来说,随烧伤的加强,颜色一般呈现白、黄(400-500℃)、褐、紫(800~900℃)、兰(青)的变化。不同磨削深度下,加工表面的烧伤颜色和氧化膜厚度不同。
烧伤颜色仅反映了较严重的烧伤现象,而当零件表面颜色不变时,其表面组织也可能已发生了烧伤变化,这类烧伤通常不易鉴别,所以对零件使用性能危害更大。目前,人们为了更好地控制烧伤的程度,已根据表面组织的变化,对烧伤进行了分级,一般从0-8共分九级,其中,0级最轻,8级烧伤最严重。
六、预防磨削烧伤的措施
1.尽量减少磨削时产生的热量。2.尽量加速热量的散发。3.避免前道工序的影响。
七、磨削烧伤影响因素及解决方法
(一).磨削方式磨削条件的影响:
1.2.3.4.5.6.7.1.磨削余量过大。
合理的磨削参数设定,合理的选择磨削用量。在磨削用量少时出现烧伤,应增大纵向进给速度:磨削量大时出现烧伤,应减少进给量,增加磨削次数。工件转速合理设定,过高或者过低都不太好。磁力不足,工件停转 调整磁力.砂轮主轴振摆大 检修主轴.严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙,砂轮传动带松紧调整合适。工件和砂轮电机扭矩选用是否足够。砂轮材质选择不当,砂轮的选择最基本的砂轮磨料要与磨削的工件皮配合理。
(二)、砂轮的选择问题:(详见砂轮选择篇)2.3.4.5.6.7.8.9.10.1.2.砂轮粒度偏细,砂轮粒度在满足粗糙度要求的条件下选择粗号。砂轮硬度偏硬,选择偏软点的砂轮,提高砂轮的自锐性。砂轮组织过小(紧),选择偏大、疏松的砂轮;以有利于排屑,减少烧伤的发生机率。在一些情况下可以考虑使用大气孔砂轮。对砂轮进行特殊的处理。
砂轮直径过大,而磨削面积增大会引起烧伤;根据工件的情况可以选择砂轮直径较小的砂轮,尤其适用于内圆磨削。
对砂轮使用面进行开槽,这种磨削方式称为“间断式磨削”,可以减少发热及增加散热的效果;也有利于充分排屑。砂轮钝化,及时修整砂轮。
砂轮的平衡不好,必须对砂轮进行精细的平衡,以便砂轮在工作时处于良好的平衡状态。
砂轮保持持续的锋利性。
(三)、砂轮的修整问题:
砂轮钝化,及时修整砂轮。
砂轮修整的过细,使微刃切削性能降低;在满足粗糙度的工艺要求下,尽量让砂轮修整的粗糙些。3.砂轮修整器不锐利,使用砂轮修整器其它面进行修整,或者进行修磨与更换。4.可以让砂轮的边角进行修磨一下。5.修整砂轮的金刚石支座必须牢固。
(四)、冷却方面的问题:
普通冷却方法
1.2.3.4.5.6.7.磨削液选择不当,选择合理的磨削液。一般选择油性的磨削液,降低了磨削区的温度,会适当减少烧伤的发生。在有条件的情况下选择品牌的磨削液。可在采取湿磨的情况下一定不采用干磨。
磨削液有效充分供给,不但要磨削区供给充足,而且压力要大;才可以让温度降低与充分排屑。
保持冷却液的纯净。
保持冷却液较低的温度,从而可以降低磨削区的温度,必要时可使用散热器。磨削液喷嘴安放位置不妥,应使喷嘴尽可能靠近磨削区。冷却液喷嘴加装空气挡板。附图
冷却液喷嘴加装空气挡板
8.使用内冷却砂轮:内冷却法是将经过严格过滤的冷却液通过中空主轴引入砂轮的中空腔内。由于离心力的作用,将切削液沿砂轮孔隙向四周甩出,直接冷却磨削区。
内冷却砂轮结构 附:无心磨烧伤的一些原因及解决方法: 1.导轮转速太低;增加导轮转速。2.磨削砂轮选择不当:粒度太细、砂轮太硬、组织太紧;让砂轮粒度放粗、硬度放软、组织疏松。3.纵向进给量过大;减小导轮倾斜角。4.在入口处磨得太多,工件前部出现烧伤;转动导轮架。5.在出口处磨得过多,使工件全部烧伤成螺旋线的痕迹;转动导轮架。
第三篇:平面磨床常用金属磨削方法(本站推荐)
常用金属加工方法
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磨削以砂轮或其他磨具(如油石、砂瓦、磨头、砂带和研磨膏等)对工件进行加工,其主运动是砂轮的旋转。砂轮由磨料、结合剂和气孔构成,起磨削作用。磨料具有硬度高、耐磨性好、耐热性好、韧性好的特点,并且有锋利的形状。砂轮的磨削过程实际上是磨粒对工件表面的切削、犁沟和滑擦三种作用的综合效应。磨削中,磨粒本身也由尖锐逐渐变钝,使切削作用变差,切削力变大。当切削力超过黏合剂强度时,圆钝的磨粒脱落,露出一层新的磨粒,形成砂轮的“自锐性”。但切屑和碎磨粒仍会将砂轮进行修整。
磨削分为粗糙、精磨、细磨及镜面磨削。粗磨精度可达到IT9~IT8,表面粗糙度Ra为10~1.25μm;精磨精度可达到Ra为0.4~0.2μm。;镜面磨削表面粗糙度Ra可达到0.01μm.磨削时,由于刀刃很多,所以加工平稳、精度高~IT6,表面粗糙Ra为1.25~0.63μm;细磨精度可达到IT6~IT5,表面粗糙度Ra为。磨削过去一般常用于半精加工和精加工,表面粗糙度Ra可达到1.25~0.01μm,甚至可达Ra为0.1~0.008μm。磨削的另一特点是可以对淬硬的金属材料进行加工,常用于淬硬钢、耐热钢及特殊合金材料等坚硬材料的加工。磨削的加工~量可以很小,在毛坏预加工工序如模锻、模冲压、精密铸造的精确度日益提高的情况下,磨削是直接提高工件精度的一个重要的加工方法。由被磨削工件和磨具在相对运动关系上的不同组合,可以产生各种的不同磨削方式。由于各种各样的机械产品越来越多地采用成形表面,成形磨削和仿形磨削得到了越来越广泛的应用。因此,磨削往往作为最终加工工序。
磨削具有硬度高,能切除极薄的切屑;砂轮磨粒的等高性好,能获得较好的表面质量;砂轮特有的自脱性可使磨钝的砂粒及时脱落,及时更新;磨削具有温度高,容易产生烧伤现象等特点。
磨削时,产生的热量大,需有充分的切削液进行冷却。按功能不同,磨削还可分为中心磨与无心磨两种。中心磨是将工件的两顶尖孔在磨床的前后顶尖上定位进行磨削,可以修正位置误差;无心磨则是以工件被加工的表面本身定位,不能修正位置误差,精度可达到IT7~IT6,圆度误差为±0.005mm,圆柱度误差为±0.004mm/100mm,表面粗糙度Ra低于1.6μm,一般用于成批生产或大批量生产。
齿轮磨削方法主要是成形磨削和展成磨削。磨削时,由于所采用的“刀具”(磨具)与一般金属切削所采用的刀具不同,且切削速度很高,因此一颗磨经历了滑擦(弹性变形)、犁沟(塑性变形)及切削(形成切屑,沿磨粒前面流出)的过程,使工件表面形成热应力与变形应力。磨粒在切削表面上的滑擦、犁沟和切削与磨粒的状况和被加工材料性质有关。上述的三个过程与砂轮速度有关,砂轮速度愈高,弹塑性区就愈小。弹塑性区还与每颗磨粒的实际磨削量有关。
孔磨削是孔的精密加工方法,精度可达IT7,表面粗糙度Ra为1.6~0.4μm。磨孔不仅能获得较高的尺寸精度和表面质量,而且还可以提高孔的位置精度和孔的轴线的直线度。孔磨削的工作条件较差,砂轮直径小,刚性差,排屑和散热困难,生产率低
第四篇:化学烧伤的急救方法
化学烧伤的急救方法
[日期:2011-05-10]
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化学烧伤比单纯的热力烧伤更为复杂,由于化学物品本身的特性,化学物质对人体组织有热力、腐蚀致伤作用,造成对组织的损伤不同,其烧伤程度取决于化学物质的种类、浓度和作用持续时间,所以在急救处理上有其特点。现就常见的几种化学烧伤分述如下:
常见化学烧伤的救护方法如下:
1、高温矿渣烧伤处理援救方案
(1)立即将伤员救出烧伤现场。
(2)迅速熄灭被烧着的衣服鞋帽,并脱掉烧坏的衣物。
(3)立即用大量自来水冲洗创面3-5分钟,入口内和鼻腔内进入火灰,要立即漱口和清理,如眼内有矿灰要用植物油或石蜡油棉签蘸去颗粒。
(4)视伤情需送医院治疗的,要立即由专人护送,用干净的布覆盖创面,以防途中发生意外。
2、强酸类
强酸类如盐酸、硫酸、硝酸、王水(盐酸和硝酸)。石炭酸等,伤及皮肤时,因其浓度、液量、面积等因素不同而造成轻重不同的伤害。酸与皮肤接触,立即引起组织蛋白的凝固使组织脱水,形成厚痂。厚痂的形成可以防止酸液继续向深层组织浸透,减少损害,对伤员健康极为有利。如现场处理及时,一般不会造成深度烧伤。更重要的是注意眼睛,盐酸、石炭酸的烧伤,创面呈白色或灰黄色;硫酸的创面呈棕褐色;碳酸的创面呈黄色。
如系通过衣服浸透烧伤,应即刻脱去,并迅速用大量清水反复地冲洗伤面。充分冲洗后也可用中和剂--弱碱性液体如小苏打水(碳酸氢钠)、肥皂水冲洗。石炭酸烧伤用酒精中和。硝酸烧伤用攸琐溶液中和,效果更好。但若无中和剂也不必强求,因为充分的清水冲洗是最根本的措施。
4、磷
磷烧伤,在工农业生产中常能见到,在战时磷弹爆炸也常造成烧伤。磷及磷的化合物在空气中极易燃烧,氧化成五氧化二磷。伤面在白天能冒烟。夜晚可有磷光。这是磷在皮肤上继续燃烧之故。因此伤面多较深,而且磷是一种毒性很强的物质,被身体吸收后,能引起全身性中毒。
急救处理的原则是灭火除磷、然后用有关液体包扎。如磷仍在皮肤上燃烧,应迅速灭火,用大量清水冲洗。冲洗后,再仔细察看局部有无残留磷质,也可在暗处观察,如有发光处,用小镊子夹剔除去,然后用浸透l%的硫酸铜纱布敷盖局部,以使残留磷生成黑色的二磷化三铜,然后再冲去。也可以用3%双氧水或5%碳酸氢纳溶液冲洗,使磷氧化为磷酐。如无上述药液,可用大量清水冲洗局部。
一般烧伤多用油纱布局部包扎,但在磷伤时应禁用。因磷易溶于油类,促使机体吸收而造成全身中毒,而改用2.5%碳酸氢钠溶液陋敷两小时后,再用干纱布包扎。
对于全身中毒者,主要是采取保护肝脏的疗法,如静脉注射50%高渗葡萄糖液,或静脉点滴5一10%的葡萄糖液,加入大量的维生素C。服用其他保肝药物如肝泰乐。肾脏损伤出现蛋白尿、血尿者,可应用碱性药物如碳酸氢钠注射,卧床休息。
第五篇:设备检测方法
常用的无损探伤方法有:X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤(也叫着色探伤)、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤等方法。
基本检测方法所检测的缺陷位置。PT--渗透(检测表面缺陷),MT--磁粉(检测表面及近表面缺陷)RT--射线/UT--超声(检测内部缺陷)
压力容器的检测分有损检测和无损检测和密封性检验
一、有损检测的方法
现代有损检测的定义是:对材料进行破坏性试验,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法。
(一)机械性能试验
它包括拉伸、弯曲、冲击、硬度等内容。
由于以上检验需要将材料(或试件)在精密的实验仪器上做相应的检验,因此,它可以直观、准确的检测出材料和容器制造中的焊接接头的内部及表面的结构,性能,因此,广泛应用于压力容器的材料、制造等领域。
(二)其他性能试验
它包括金相、腐蚀、化学成分等内容。
借助金相仪、化学腐蚀、化学分析仪等,对材料和试件进行钢材组织检测,是压力容器不可或缺的一项检验手段。
二、无损检测方法
现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法。
(一)射线检测
射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外,对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。
射线检测方法可获得缺陷的直观图像,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确,检测结果有直观纪录,可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高,对体积型缺陷(如裂纹未熔合类),如果照相角度不适当,容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件,且检测成本高、速度慢,同时对人体有害,需做特殊防护。
(二)超声波检测
超声检测(Ultrasonic Testing,UT)是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。
超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹,还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。
该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点,且超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷,此外,该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。
(三)磁粉检测
磁粉检测(Magnetic Testing,MT)是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。
在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段,磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。
磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快,检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料,工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。
(四)渗透检测
渗透检测(PenetrantTest,PT)是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷,其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。
渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用,必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块,使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。
该方法操作简单成本低,缺陷显示直观,检测灵敏度高,可检测的材料和缺陷范围广,对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验,对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高,还可用于磁粉检测无法应用到的部位。
(五)声发射检测
声发射(Acoustic Emission,AE)是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。
压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号,根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。
声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的,对缺陷的变化极为敏感,可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息,检测灵敏度很高。此外,因为绝大多数材料都具有声发射特征,所以声发射检测不受材料限制,可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。
(六)磁记忆检测
磁记忆(Metal magnetic memory, MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法,其本质为漏磁检测方法。
压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响,易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹,在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位,它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查,从而发现焊缝上存在的应力峰值部位,然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析,以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。
磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备,不要求专门的磁化装置,具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区,能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域,能显示出裂纹在金属组织中的走向,确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法,除早期发现已发展的缺陷外,还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息,并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法,在实际应用中,必须辅助以其他的无损检测方法。
三.密封性检验
水压试验和气压实验