金属材料热加工设备

绪论 1 **篇 铸造工艺及设备 第1章 造型及制芯工艺基础 6 1.1 砂型紧实度及测量 6 1.1.1 紧实度 6 1.1.2 紧实度测量 6 1.1.3 对砂型紧实度的工艺要求 8 1.2 型砂的压实过程 8 1.2.1 低速压实 9 1.2.2 高速压实 10 1.2.3 通常压实 11 1.3 压实所得紧实度分析 11 1.3.1 深凹比 12 1.3.2 压缩比 13 1.3.3 型砂向四周填充的能力 13 1.3.4 模样顶上砂柱的高宽比 14 1.4 提高实砂紧实度均匀化的方法 14 1.4.1 减少压缩比 14 1.4.2 模板加压法与对压法 17 1.4.3 提高压前紧实度 17 1.4.4 高压压实 18 1.4.5 多次加压与顺序加压 18 第2章 造型及制芯设备 19 2.1 震击及震击造型机 19 2.1.1 震击实砂 19 2.1.2 微震实砂 20 2.1.3 震压造型机 21 2.2 多触头高压造型机 23 2.2.1 多触头压头 23 2.2.2 提高多触头压头压砂力的方法 23 2.2.3 加砂机构 23 2.2.4 模板更换装置 25 2.3 射芯机 25 2.3.1 射砂过程 26 2.3.2 射砂机构 27 2.3.3 射芯机 29 2.4 射压造型机 31 2.4.1 有箱射压造型机 31 2.4.2 垂直分型无箱射压造型机 32 2.4.3 水平分型脱箱射压造型机 34 2.5 气流紧实 36 2.5.1 气流渗透实砂法 (简称气渗紧实法) 36 2.5.2 气流冲击实砂法 (简称气冲紧实法) 37 2.6 负压造型 38 2.6.1 负压造型 39 2.6.2 消失模负压浇铸 41 2.7 壳芯机 43 第3章 造型及制芯生产线 44 3.1 造型及制芯生产线的运输设备 44 3.1.1 铸型输送机 44 3.1.2 鳞板式铸件输送机 49 3.1.3 造型用粉料输送机 50 3.1.4 悬挂铸件及型芯输送机 53 3.2 造型及制芯生产线的辅机 55 3.3 造型和制芯工段的布置及生产线 59 3.3.1 造型生产线布置的原则 59 3.3.2 简单机械化和机械化的 造型生产线 60 3.3.3 半自动化造型生产线 60 第4章 熔化工部机械化设备 62 4.1 熔化炉 62 4.1.1 冲天炉 62 4.1.2 电炉 64 4.2 备料机械 65 4.2.1 生铁压断机 66 4.2.2 落锤 66 4.3 冲天炉配料及加料机械化 67 4.3.1 冲天炉配料机械化 67 4.3.2 冲天炉的加料装置 69 4.4 电炉配料及加料自动化 70 4.5 浇注的机械化和自动化 71 4.5.1 浇包 71 4.5.2 浇注机 72 4.6 浇注自动化的相关问题 75 4.6.1 浇注包的保温 75 4.6.2 浇注包与砂型的对准和同步 75 4.6.3 浇注速度的控制 76 4.6.4 浇注终点或浇注量的控制 77 第5章 砂处理机械化 79 5.1 新砂的处理和制备 79 5.1.1 新砂烘干设备 79 5.1.2 湿型砂制备工艺 81 5.2 旧砂处理设备 82 5.2.1 磁分离设备 82 5.2.2 筛分设备 84 5.2.3 旧砂冷却设备 85 5.3 型砂处理 88 5.3.1 混砂机 88 5.3.2 松砂机 90 5.4 砂处理系统的运输设备和 辅助装置 91 5.4.1 砂处理系统的运输设备 92 5.4.2 料斗、给料机、定量器和 辅助设备 93 5.4.3 定量器 94 5.4.4 检测装置 96 第6章 落砂与清理机械 98 6.1 落砂机 98 6.1.1 振动落砂机 98 6.1.2 滚筒落砂机 100 6.2 清理机械 101 6.2.1 去除浇冒口机械 101 6.2.2 打磨机械 103 6.2.3 表面清理机械 103 6.2.4 其他清理方法 107 6.3 清理的机械化 108 6.3.1 操作机和机械手 109 6.3.2 清理机械化生产线 109 第二篇 锻压工艺及设备 第7章 金属压力加工及工艺 112 7.1 压力加工概述 113 7.2 压力加工理论基础 114 7.2.1 金属的纤维组织及锻造比 114 7.2.2 金属的锻造性能 115 7.2.3 金属的变形规律 119 第8章 锻锤 120 8.1 蒸汽-空气锤 120 8.1.1 蒸汽-空气锤简介 120 8.1.2 蒸汽-空气锤的结构 121 8.1.3 蒸汽-空气锤的工作原理 122 8.1.4 蒸汽-空气锤的工作循环 123 8.2 空气锤 125 8.2.1 空气锤的结构 125 8.2.2 空气锤的工作原理 126 8.2.3 空气锤的工作循环 127 8.2.4 空气锤的基本技术参数 128 8.3 蒸汽-空气模锻锤 129 8.3.1 蒸汽-空气有砧模锻锤的特点 129 8.3.2 蒸汽-空气有砧模锻锤的 工作循环 130 8.4 对击模锻锤 131 8.4.1 对击模锻锤的工作特点 132 8.4.2 对击模锻锤的结构形式 132 8.4.3 对击模锻锤的优缺点 134 第9章 螺旋压力机 135 9.1 螺旋压力机简介 135 9.1.1 旋压机定义 135 9.1.2 旋压机的工作原理 135 9.1.3 旋压机的工艺特性及其特点 135 9.2 摩擦旋压机 136 9.2.1 摩擦旋压机的结构形式 136 9.2.2 摩擦旋压机的操纵系统 137 9.2.3 摩擦旋压机的特点 140 9.3 电动旋压机 141 9.3.1 电动旋压机常用的传动形式 141 9.3.2 电动旋压机的特点 143 9.4 液压旋压机 143 9.4.1 推缸式液压旋压机 143 9.4.2 液压马达式液压旋压机 144 第10章 液压机 145 10.1 液压机的工作原理、特点及分类 145 10.1.1 液压机的工作原理及编号 145 10.1.2 液压机的特点 146 10.1.3 液压机的分类 147 10.2 液压机的本体机构 147 10.2.1 单柱液压机 147 10.2.2 双柱液压机 149 10.2.3 龙门液压机 149 10.2.4 四柱液压机 150 10.3 液压机操纵系统及其元器件 151 10.3.1 液压机操纵系统 151 10.3.2 液压机的动力装置 152 10.4 液压机主要技术参数、选用及其 发展趋势 153 10.4.1 液压机的主要技术参数 153 10.4.2 液压机的选用 154 10.4.3 液压机的发展趋势 154 第11章 曲柄压力机 155 11.1 概述 155 11.1.1 曲柄压力机的工作原理及基本 组成 155 11.1.2 曲柄压力机的分类和型号 156 11.1.3 曲柄压力机的基本参数 157 11.2 曲柄的主要结构 157 11.2.1 曲柄滑块机构 157 11.2.2 离合器和制动器 159 11.2.3 过载保护装置 163 11.2.4 拉伸垫 165 11.2.5 曲柄压力机滑块平衡装置 165 11.3 机身 166 11.3.1 开式机身 167 11.3.2 闭式机身 167 11.4 曲柄压力机传动系统 167 11.4.1 传动系统的布置方式 167 11.4.2 传动级数和速比分配 168 11.4.3 离合器安装位置 168 第三篇 热处理设备 第12章 热处理设备概述 170 12.1 热处理设备分类及基本特性 170 12.1.1 特征分类 170 12.1.2 热处理炉的主要特性 170 12.1.3 热处理炉的编号 172 12.2 对热处理设备的要求 173 第13章 筑炉材料 174 13.1 耐火材料 174 13.1.1 耐火材料的技术性能指标 174 13.1.2 热处理炉常用的耐火材料 175 13.2 保温材料 178 13.3 炉用金属材料 179 第14章 温度测量仪表及控制电气设备 180 14.1 热电偶及补偿导线 180 14.1.1 热电偶 180 14.1.2 补偿导线 183 14.2 热电阻 184 14.3 温度测量仪表 185 14.3.1 动圈式温度指示仪表 185 14.3.2 电子电位差计 186 14.3.3 光学高温计 186 14.3.4 光电高温计 187 第15章 燃料炉 189 15.1 燃料及燃烧计算 189 15.1.1 燃料的分类 189 15.1.2 燃料的发热量 189 15.1.3 燃料燃烧计算 190 15.2 燃烧装置 191 15.2.1 气体燃料的燃烧装置 ——烧嘴 191 15.2.2 液体燃料的燃烧装置 ——喷嘴 192 15.2.3 固体燃料的燃烧装置 ——燃烧室 193 15.3 燃料炉炉体结构 193 15.3.1 炉膛尺寸的确定 193 15.3.2 炉体结构 194 第16章 热处理电阻炉 195 16.1 电阻炉概述 195 16.1.1 电阻炉的分类 195 16.1.2 电阻炉的型号和编制方法 195 16.2 电阻炉的结构 196 16.3 炉衬 197 16.3.1 炉墙 197 16.3.2 炉顶 197 16.3.3 炉底 198 16.3.4 炉门、炉盖及其开启装置 198 16.4 炉膛尺寸 198 16.4.1 周期式箱式炉的炉膛尺寸 198 16.4.2 井式炉炉膛尺寸 199 16.4.3 连续炉炉膛尺寸 199 16.5 电阻炉的功率 199 16.5.1 电阻炉功率的确定 199 16.5.2 功率分配 201 16.6 电热体 202 16.6.1 电热体材料的性能 202 16.6.2 电热体的表面负荷 203 16.6.3 电热体的计算 203 16.6.4 电热体的绕制和安装 204 16.7 周期作业式电阻炉 205 16.7.1 系列产品的型号和编制方法 205 16.7.2 箱式电阻炉 205 16.7.3 井式电阻炉 208 16.7.4 井式气体渗碳炉 210 16.7.5 井式气体渗氮炉 211 16.7.6 台车式炉 211 16.7.7 翻板式炉 212 16.7.8 滚动底式炉 213 16.7.9 罩式炉 213 16.7.10 滚筒式炉 214 16.8 连续作业式电阻炉 215 第17章 浴炉 216 17.1 浴炉的特点 216 17.2 外热式浴炉 217 17.3 内热式浴炉 218 17.3.1 插入式电极盐浴炉 218 17.3.2 埋入式电极盐浴炉 218 17.3.3 插入式与埋入式浴炉对比 220 17.4 埋入式电极盐浴炉的设计 221 17.4.1 浴槽尺寸的确定 221 17.4.2 功率的确定 222 17.4.3 电极材料的选择和尺寸的 确定 222 17.4.4 炉体、坩埚的设计与制造 223 17.4.5 启动电阻 224 17.4.6 盐浴炉使用注意事项 224 17.4.7 盐浴炉的节能 224 第18章 可控气氛炉 225 18.1 钢在炉气中的氧化-还原反应 225 18.1.1 钢在空气中的氧化与还原 225 18.1.2 钢在CO2-CO气氛中的 氧化还原 226 18.1.3 钢在H2O-H2气氛中的 氧化还原 226 18.1.4 钢在CO、CO2、H2和H2O 气氛中的氧化还原 226 18.2 金属在炉气中的氧化还原 226 18.3 钢在炉气中的脱碳增碳 227 18.3.1 钢在CO-CO2气氛中的 脱碳增碳反应 227 18.3.2 气氛的碳势 228 18.3.3 钢在H2-CH4气氛中的 脱碳增碳反应 228 18.3.4 钢在多元气氛中的脱碳 增碳反应 228 18.4 可控气氛制备 229 18.4.1 吸热式气氛 229 18.4.2 放热式气氛 230 18.4.3 氨分解气和氨燃烧气 231 18.4.4 滴注式气氛 231 18.4.5 瓶装高纯气 232 18.5 碳势氧势控制 232 18.5.1 碳势控制原理 232 18.5.2 碳势测量与控制方法 233 18.5.3 氧势控制原理 235 18.5.4 氧势检测装置(氧探头) 235 18.5.5 气氛控制系统 236 18.6 可控气氛热处理炉及其特点 237 18.6.1 可控气氛热处理炉的类型 237 18.6.2 可控气氛热处理炉的特点 237 18.6.3 可控气氛热处理炉 238 第19章 感应热处理设备及其他 表面加热装置 242 19.1 感应加热装置 242 19.1.1 感应加热的基本原理 242 19.1.2 感应热处理设备的选择 244 19.1.3 感应器设计概要 247 19.1.4 感应器冷却水路 249 19.1.5 汇流板的尺寸与间隙 249 19.1.6 导磁体和屏蔽作用 249 19.2 其他表面加热装置 250 19.2.1 火焰表面加热装置 250 19.2.2 电子束加热装置 250 19.2.3 激光加热装置 251 第20章 其他热处理设备 252 20.1 真空热处理炉 252 20.1.1 外热式真空热处理炉 252 20.1.2 内热式真空热处理炉 253 20.1.3 真空热处理炉的主要结构 254 20.2 离子氮化炉 255 20.2.1 离子氮化炉的工作原理 256 20.2.2 离子氮化炉的基本结构 256 20.3 流态化粒子炉 257 20.3.1 流态化粒子炉的基本原理 257 20.3.2 流态化粒子炉的结构组成 258 20.3.3 外热式流态化粒子炉 258 20.3.4 内热式流态化粒子炉 259 20.3.5 流态化粒子炉的应用与特点 259 第21章 热处理冷却设备 260 21.1 淬火冷却设备 260 21.1.1 淬火冷却设备的分类 260 21.1.2 淬火槽 261 21.1.3 淬火机和淬火机床 268 21.2 冷处理设备 269 21.2.1 制冷设备的制冷原理 270 21.2.2 常用冷处理设备 270 21.3 热处理辅助设备 271 21.3.1 清理设备 271 21.3.2 清洗设备 274 21.3.3 矫直(校直)设备 277 21.3.4 起重运输设备 277 21.3.5 热处理夹具 277 参考文献 278