应用实例：提升卷筒2发动机挺杆火焰淬硬加工

1.电铲提升卷筒火焰淬火

提升卷筒（见图3-5）是采煤挖掘设备电铲的重要部件，尺寸大，筒壁厚，采用45钢制造，其工作面承受钢丝绳频繁、剧烈的摩擦和交变应力。采用氧丙烷火焰淬火处理，其工艺参数：丙烷流量为2～2.3m³/h，氧气流量为2.8～3.6m³/h，丙烷压力为0.08MPa，氧气压力为0.8MPa，淬火速度为95～105mm/min，喷嘴与工件的间隙为10～14mm。淬火处理后表面硬度达到50HRC，淬硬层深度≥3.5mm，表层组织为贝氏体，过渡层为贝氏体+珠光体+铁素体组织。采用该工艺处理后，卷筒表面的耐磨性大幅度提高，且应力分布理想，不易产生内裂纹或表层剥落现象。

图3-5 提升卷筒

2.发动机挺杆火焰淬火

挺杆是发动机上的关键部件，与凸轮形成高应力接触，摩擦力较大，因而工件表面要求高硬度及高耐磨性，基体具有一定的综合力学性能。挺杆原热处理采用盐浴整体淬火或高频感应淬火，常出现裂纹、变形或表面性能不足。采用火焰淬火工艺对挺杆进行处理，保证了产品质量，降低了生产成本，取得良好效果。

挺杆的外形尺寸见图3-6，其材料为铬钼铜冷激合金铸铁。采用图3-7所示的装置进行火焰淬火，其工艺参数：火焰加热温度为880℃±20℃，挺杆旋转速度为30～60r/min，乙炔压力为0.04～0.06MPa，氧气压力为0.5～0.7MPa，喷嘴距加热表面的距离为50mm，淬火后经190℃×120min回火。采用该工艺处理后，淬硬层深度≥3mm，冷激层深度≥4mm，底面硬度为63～69HRC，杆部硬度为93～104HRB。

图3-6 挺杆的外形尺寸

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图3-7 挺杆火焰淬火装置

1—油槽 2—挺杆 3—乙炔加热喷枪 4—振动料斗 5—排料槽 6—送料机构 7—旋转打料装置

3.高压管件内表面火焰淬火

高压管件广泛用于石油矿山高压管路的连接，承受高压介质的冲刷和磨损，要求内表面具有高硬度、高耐磨性，同时具有一定的综合力学性能。高压管件采用35CrMo钢制造，火焰淬火装置如图3-8所示。火焰淬火的工艺参数：火焰加热温度为900℃±40℃，乙炔压力为0.04～0.06MPa，氧气压力为0.5～0.7MPa，工件旋转速度为2～4r/min，喷嘴与工件相对移动速度为100～140mm/min，淬火后经220℃×（80～100）min回火。该工件处理后，表层为回火马氏体。硬度为50～55HRC，次表层为回火马氏体+铁素体。管件内表面火焰淬火后的硬度分布如图3-9所示。

图3-8 管件内表面火焰淬火装置

1—火焰喷嘴 2—乙炔氧气流量计 3—乙炔氧气输送管 4—输水管 5—水流量计 6—冷却喷嘴 7—高压管件

图3-9 管件内表面火焰淬火后的硬度分布